автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Обоснование и разработка технологий очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси

На правах рукописи

ГОВОРОВА Жанна Михайловна

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ

ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ АНТРОПОГЕННЫЕ ПРИМЕСИ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии - ордена Трудового Красного Знамени комплексном научно-исследовательском и конструк-торско-технологическом институте водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии «НИИ ВОДГЕО».

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Аюкаев Ренат Исхакович

доктор технических наук, Драгинский Виктор Львович

доктор технических наук, профессор Лямаев Борис Федорович

Ведущая организация: ГУП «Институт МосводоканалНИИпроект»

Защита диссертации состоится «12» мая 2004 г. в 10 часов 00 мин на заседании диссертационного совета Д 303.004.01 при ФГУП «НИИ ВОДГЕО» по адресу: ФГУП «НИИ ВОДГЕО», Комсомольский пр., д.42, стр.2, комн.21, г.Москва, Г- 48, ГСП-2, 199992

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «НИИ ВОДГЕО»

Автореферат разослан

» г.

Ученый секретарь диссертационного совета >

канд.техн.наук, У&мяРо Ю.В.Кедров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Основные положения Закона Российской Федерации «О питьевой воде», федеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой», «Водного Кодекса РФ», межрегиональной программы «Возрождение Волги» и аналогичных региональных программ предусматривают повышение санитарно-гигиенической надежности технологий водоподготовки в условиях трансформации качества воды в водоисточниках под воздействием природных и антропогенных факторов.

Усиление антропогенных нагрузок на водоисточники с одной стороны, повышение требований СанПиН 2.1.4.1074-01 к качеству питьевой воды и сложившаяся экономическая ситуация в стране с другой, обуславливают необходимость создания новых и усовершенствования существующих технологий очистки природных вод. Вышеупомянутые технологии должны основываться на более экономной реализации таких дорогостоящих методов как озонирование, сорбция, ионный обмен, обратный осмос при одновременном повышении санитарной надежности и экологичности станций водоподго-товки.

Решение этой важной народно-хозяйственной задачи связано с необходимостью разработки системного подхода и научных основ выбора технологических схем водоочистки, их технико-экономического обоснования и оптимизации.

Работа выполнялась в рамках комплексной целевой программы Министерства науки, промышленности и технологий по плану фундаментальных и поисковых исследований (государственные контракты №№ ГНТД/ГК-034/00/-П, ГНТД/ГК-034-(00)-Д01, 43.600.1.4.0034, тема: «Теоретическое обоснование и разработка технологий подготовки питьевой воды в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники»), в соответствии с техническими заданиями по разделам очистки и кондиционированию воды целевых программ «Обеспечение населения России питьевой водой» и «Возрождение Волги», а также по хоздоговорным работам с рядом водохозяйственных и промышленных предприятий.

Цель и задачи исследований

Целью диссертационной работы является теоретическое обоснование, разработка новых и усовершенствование существующих технологий очистки природных вод при повышенных антропогенных нагрузках на

РОС. НАЦнх

БИБЛИОТЕКА

В соответствии с поставленной целью были сформулированы и решены следующие

основные задачи:

- изучить и проанализировать современное состояние качества природных поверхностных вод и его трансформацию под воздействием антропогенных нагрузок в районах водозаборов;

- оценить эффективность традиционных технологий водоочистки при появлении в очищаемых водах антропогенных (техногенных) загрязняющих веществ и обобщить современные методы интенсификации работы и повышения барьерной функции водоочистных станций;

- разработать системный подход к обоснованию водоочистных технологий в условиях временных изменений качества воды и состава извлекаемых примесей;

- теоретически обосновать, разработать новые и усовершенствовать существующие технологические процессы и сооружения водоочистки, реализуемые в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники;

- провести экспериментальные исследования процессов биопредочистки, комплексного воздействия окислителей, фильтрования через гранулированно-волокнистые инертные загрузки с различной плотностью, глубокой очистки воды в комбинированных осветлительно-сорбционных фильтрах новых конструкций;

- выполнить технико-экономическое обоснование и обеспечить научное сопровождение промышленного внедрения предложенных технологий и сооружений водоочистки;

- создать структурные и математические модели, разработать программы оптимизации работы водоочистных комплексов и осуществить их апробацию на реальном водоисточнике;

- разработать технологические основы построения автоматизированных систем управления водоочистными комплексами в целях обеспечения оптимального режима их работы при изменяющемся качестве воды в районе водозабора.

Методикапроведения исследований включает:

- сбор, анализ и обобщение научно-технической (включая патентную) литературы для оценки современного состояния, обоснования актуальности и формулировки цели и задач исследований в области очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси;

- теоретические исследования и создание системного подхода к обоснованию и оптимизации водоочистных технологий и методов их инженерного расчета;

- экспериментальные исследования в лабораторных и полупроизводственных условиях процессов и сооружений биологической предочистки, окисления органических веществ и фильтрования через осветлительно-сорбционные загрузки и др.;

- апробацию предложенных новых технологий и сооружений в производственных условиях и их технико-экономическую оценку;

Достоверность и эффективность результатов исследований подтверждены данными

промышленного внедрения разработок при проектировании, строительстве и эксплуатации станций очистки природных вод для питьевых и технических целей.

Научная новизнаработ ы заключается в следующем

- предложен новый системный подход к обоснованию технологий очистки природных вод и разработан их классификатор;

- разработан метод определения расчетных концентраций удаляемых из поверхностных вод ингредиентов с учетом широкого диапазона изменений их концентраций за период наблюдений, фактора временного присутствия в очищаемой воде и величин риска для здоровья человека;

- созданы новые технологии и конструкции сооружений водоочистки (биореакторы с волокнисто-гранулированными носителями для прикрепленной микрофлоры, волок-нисто-пенополистирольные и осветлительно-сорбционные комбинированные фильтры), в основу которых положен принцип экономичности и достаточности использования энергоемких устройств и оборудования и на 7 из которых получены авторские свидетельства и патенты на изобретения;

- разработаны впервые структурные и математические модели оптимизации режимов работы водоочистных комплексов и программное обеспечение для решения оптимизационных задач;

- получены новые экспериментальные данные, на основании которых установлены гидродинамические и технологические закономерности работы предложенных сооружений, явившиеся основой для инженерных расчетов при проектировапии, строительстве и эксплуатации станций водоочистки с новыми технологиями.

Практическая ценность работы

Результаты выполненных исследований использованы в разработанных и реализованных проектах на 23 объектах России, в том числе: на станциях очистки природных поверхностных вод в гг.Вологде, Каспийске, Макушино, Великом Устюге; на станциях кондиционирования подземных вод в гт.Нягани, Базарном Карабулаке, Щелково, Сер-гиевом Посаде, Петровске, пос.Молочное; в системах оборотного водоснабжения и глубокой очистки ливневых вод г.Москвы.

Для различных проектных и эксплуатационных организаций страны разработано и передано свыше 30 рекомендаций на проектирование и эксплуатацию предложенных технологий и сооружений.

Экономический эффект, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений водоочистки в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники по сравнению с базовыми аналогами составил 16,38 млн.руб.

Апробация результатов диссертации

Результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены:

- на международных конгрессах, симпозиумах и конференциях: МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-96, 98, 2000, 2002, (г.Москва); МФ «Экология города и здоровье человека» (пМосква, 2000); МНТК «Проблема экологии на пути к устойчивому развитию регионов» (г.Вологда, 2001); МНПК «Градоформирующие технологии XXI века» (г.Москва, 2001); МНТК «Актуальные проблемы водохозяйственного строительства» (г. Ровно, 1997,2002); МК «ЕТЕВК-2003» (г.Ялта, 2003);

- на всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: IV РНПК «АСУ и современные технологии водоснабжения и водоотведения в условиях Дальнего Востока» (г.Владивосток, 1990); VII НТК «Научно-технические и социально-экономические проблемы охраны окружающей среды» (г.Н.Новгород, 1992); НТК ВоПИ «Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов» (г.Вологда, 1994); ОНПК «Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет» (г.Вологда, 1997); НТК «Современные проблемы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов» (г.Санкт-Петербург, 1998); академических чтениях РААСН «Системы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов в начале XXI века» (г. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2001); НПК «Современные технологии, методы очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод» (г.Череповец, 2003);

- на заседаниях секции научно-технических советов: Госстроя РФ (2001); Московского ГТУ (2000); Нижегородского ГСУ (2001); Вологодского ГТУ (1994, 2001); НИИ ВОДГЕО (2001-2003).

Работа отмечена Большой золотой медалью ВВЦ за 2002 г. и Почетной грамотой Министерства науки, промышленности и технологий РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- системный подход к выбору и обоснованию технологических схем очистки природных вод в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники;

- научное обоснование процессов биологической предочистки, комплексного использования окислителей, фильтрования через гранулированно-волокнистые плавающие загрузки, глубокой доочистки питьевой воды в комбинированном осветлительно-сорбционном слое;

- технологические схемы очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси, удовлетворяющие принципам экономного и экологичного использования дорогостоящих озонаторного оборудования и сорбентов, реагентов и электроэнергии;

- конструкции комбинированных фильтровальных сооружений, биореакторов и станций глубокой очистки питьевой воды при антропогенных нагрузках на водоисточники;

- результаты технико-экономических расчетов по обоснованию наиболее выгодных технологий и сооружений;

- структурные, математические модели и программное обеспечение для решения оптимизационных задач;

- результаты промышленной апробации вновь созданных технологий и сооружений.

Личный вклад соискателя,

Основные выводы и положения диссертации основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях выполненных непосредственно самим автором. В качестве научного соруководителя трех аспирантов, соискателем осуществлялись постановка задач, разработка методик, анализ и обобщение результатов исследований и внедрения, проводившихся в период с 1994 по 2003 годы в Вологодском ГТУ, НИИ ВОДГЕО, на водопроводных станциях гг. Кишинева, Витебска, Вологды, Макушино, станциях очистки поверхностного стока г.Москвы.

В отдельных экспериментальных исследованиях совместно с автором принимали участие кандидаты технических наук Орлов М.В., Покровский М.С., Жаворонкова В.И., Селюков А.В., Мякишев В.А., Васечкин Ю.С., Лебедева Е.А., являющиеся соавторами ряда публикаций (см.список опубликованных работ). В этих работах доля соискателя составила от 50 до 70%.

Публикации

Основные положения и результаты исследований соискателя опубликованы в 62 научных трудах, из которых одна монография, 4 книги и учебных пособия (в соавторстве), 7 авторских свидетельств и патентов на изобретения, две обзорных научно-технических информации с общим объемом 56,8 печатных листов.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, восьми глав, общих выводов, списка использованных литературных источников из 238 наименований, в том числе 30 иностранных и четырех приложений. Работа изложена на 422 страницах, содержит 109 рисунков и 75 таблиц.

Автор приносит глубокую признательность и благодарность профессору, д.т.н. Журбе М.Г. за научные консультации и помощь, оказанные при выборе темы диссертации и работе над ней, а также благодарность ведущим научным сотрудникам НИИ ВО-ДГЕО (д.т.н. Лезнову Б.С., д.т.н. Швецову В.Н., д.т.н. Смирнову А.Д., к.т.н. Соколовой Е.В., к.т.н. Прохорову Е.И., к.т.н. Белевцеву А.Н. и др.), кафедр водоснабжения и водо-отведения Вологодского ГТУ (д.т.н. Соколову Л.И., к.т.н. Лебедевой ЕЛ.), Московского ГСУ (к.т.н. Сомову М.А.), Нижегородского ГАСУ (д.т.н. Губанову Л.Н., д.т.н. Васильеву Л.А., к.т.н. Горбачеву ЕА., д.ф-м.н. Супруну А.Н.), Петербургского ГСУ (д.т.н. Алексееву М.И., д.т.н. Курганову А.М., д.т.н. Феофанову ЮА.) за ценные советы и замечания, сделанные ими при обсуждении результатов исследований диссертанта.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность разработки и обоснования водоочистных технологий в условиях повышенных антропогенных нагрузок на природные водоисточники, указаны научная новизна и практическая ценность диссертационной работы.

Сделан акцент на необходимость более экономного применения озонирования, сорбционных материалов, флокулянтов и коагулянтов с одновременным повышением надежности и экологичности водоочистных станций.

В главе 1 «Анализ современного состояния в области очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси» отмечено, что повсеместное загрязнение источников хозяйственно-питьевого водоснабжения примесями антропогенного (техногенного) происхождения, наблюдаемое в последние десятилетия, обуславливается в большей степени поступлением в них более 55 км3/год неочищенных и недостаточно очищенных сточных хозяйственно-бытовых и промышленных вод; поверхностного стока с промп-лощадок, селитебных территорий, животноводческих комплексов, мелиоративных сельскохозяйственных угодий.

Основными антропогенными загрязнениями воды (табл.1) являются нефтепродукты, соли тяжелых металлов, поверхностно-активные вещества, пестициды, азотные соединения (азот аммонийный, нитриты и нитраты), фенолы и бактериальные загрязнения. Многие из них обладают кумулятивными свойствами и могут в значительной степени изменять гидрохимический режим водоисточника, ухудшать качество воды по содержанию бактериопланктона, гетеротрофных бактерий и бактерий группы кишечной палочки.

Таблица 1

Показатели качества воды в источниках хозяйственно-питьевого водоснабжения

Водоисточник Показатели

Мутность, мг/л Цветность, град. Перм. окисляе-мость,мг02/л Нефтепродукты, мг/л Фенолы, мг/л

1 2 3 4 5 6

р Волга (г.Кстово) 0,8-4,6 30-52 6-14 0,6-0,8 0,001-0,006

р Волга (г.Саратов) 0,5-3,6 20-40 6-9 1,8 0,001-0,02

р.Ока1 (г.Тула) 3-20 15-70 4,5-19 0,2-2,0 0,0010,008

р.Ока (г.Рязань) 5-40 20-30 3-11 0,07-0,5 0,001-0,16

р.Клязьма'1 (г.Владимир) 5-19 30-100 3-16 0,3-1,5 0,001-0,009

р.Которосль (г.Ярославль) 2-30 12-80 7-15 0,1-3,0 0,01-0,03

р.Дон (г.Ростов-на-Дону) 8-26 7-8 5,6-6,1 0,15 0,001-0,002

р Кама'1 (г.Нефтекамск) 3-11 7,5-10 0,4 0,001-0,002

р.Томь (г.Кемерово) 0,3-57 6-65 1,5-10 0,1-0,6 0,001-0,008

р.Томь (г.Новокузнецк) 0,2-90 5-40 4-6 0,1-0,6 0,001-0,007

р.Уфимка (г.Уфа) 10-15 ■ 20-37 5-8 0,9-3,5 0,04-0,05

р Охта* (г.Сантк-Петербург) 15-18 35-64 6-9 4,2 0,014

р Сухона (Вологодская обл.) 10-25 40-70 8-9 3 0,006

р Вологда (Вологодская обл.) 9-20 60-120 10-12 0,4 0,007

р Днестр (г.Каменец-Подольский) 10-62 10-25 22 0,9 0,03

р Днестр (г Ваду-луй-Водэ) 600-850 10-30 4,1-8,6 0.1-0,4 0,002-0.006

Продолжение табл.1

1 2 3 4 5 6

Угличское (г.Дубна) 6-7,9 70-86 13-15,1 0,19-0,3 0,003-0,004

Волгоградское (г.Камышин) 9,8-12 60-65 12,5 0,001-0,002

Куйбышевское3 (г.Нижнекамск) 9,5-11 50-75 9-11 0,005

ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01 1,5 20 5 0,1 0,001

Примечания: 1. Концентрация в воде азота аммонийного в отдельные периоды составляла 2,7-9 мг/л, свинца - 0,015 мг/л, меди - 2-5 мг/л, отмечалось присутствие хлорорганических пестицидов. 2. Концентрация в воде азота аммонийного составляла 6-7 мг/л, никеля • 0,2 мг/л. 3. Содержание в речной воде соединений железа колебалось в пределах от 1,3 до 3 мг/л. 4. Концентрация азота аммонийного достигала 3,2-7,4 мг/л, меди - 1,4-3,8 мг/л. 5. Концентрация в воде никеля в отдельные периоды составляла 0,28-0,7 мг/л, хрома (6*) - 0,01-0,1 мг/л, меди - 2,9 мг/л, цинка -19,5 мг/л.

Проанализированы методы, применяемые в современных технологических схемах водоочистки, для удаления таких загрязнений. Большой вклад в решение этой проблемы внесли отечественные и зарубежные ученые: Найденко В.В., Кульский А.А., Журба М.Г., Драгинский В.Л., Швецов В.Н., Васильев ЛА., Линевич С.Н., Смирнов А.Д., Ни-коладзе Г.И., Глоба Л.И., Гвоздяк П.И., В.Ьукж, Я.Скгк и др.

Существующие методы повышения защитных функций очистных станций базирующиеся в основном на дополнении классических технологий озонированием и сорбцией на стационарных угольных фильтрах, не всегда достаточно обоснованы по стоимостным затратам, энергоемки, усложняют эксплуатацию и практически не решают проблемы регенерации отработанных сорбентов после 1,5-2,5 лет их эксплуатации.

Реагентные традиционные методы отстаивания и фильтрования не всегда обеспечивают в достаточной степени удаление загрязняющих веществ, перечисленных в табл. 1и 2.

Таблица 2

Эффективность удаления антропогенных загрязнений на традиционных водопроводных

очистных сооружениях

Показатель Концентрация ингредиентов в воде ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01

исходной очищенной

Нефтепродукты, мг/л 1-5 0,6-3,5 0,1

Фенолы, мг/л 0,05-0,2 0,047-0,19 0,001

АПАВ, мг/л 1,5-2,5 0,8-1,9 0,5

Пестициды, мг/л:

ДДТ 0,02-0,1 0,004-0,005 0,002

ГХЦГ 0,2-0,3 0,17-0,2 0,002

тнофос 0,015-0,009 0,015-0,009 0,003

карбофос 1-5 0,5-2,5 0,05

фосфамид 0,18-0,2 0,06-0,07 0,03

метафос 0,08-0.1 0,07-0,09 0,02

Сделан вывод о необходимости усиления роли и целесообразности более широкого применения биологических методов предочистки природных вод (в том числе, в водозаборных узлах), комплексного использования окислителей и применения новых конструкций фильтров с гранулированно-волокнистыми и инертно-сорбционными загрузками.

В главе также сформулированы цель работы и задачи исследований.

Глава 2 «Системный подход и методология выбора водоочистных технологий» содержит сформулированные диссертантом требования, которые должны предъявляться к технологиям подготовки питьевых вод в современных условиях, характеризующихся повышенными антропогенными нагрузками на водоисточники. К таким требованиям относятся:

- обеспечение повышенных барьерных функций сооружений от попадания в питьевую воду не только природных примесей, но и антропогенных загрязнений, удаление которых предусмотрено СанПиН 2.1.4.1074-01;

- предотвращение образования токсичных хлорорганических соединений при первичном хлорировании воды, содержащей в большом количестве растворенные органические вещества;

- обеспечение гибкости в управлении процессами водоочистки в различные периоды изменения качества воды на разных по назначению и принципу работы сооружениях, входящих в единую технологическую схему станций;

- обеспечение экономного расходования электроэнергии, сорбентов, химических реагентов и эффективных режимов работы энергоемкого оборудования (озонаторов, флотаторов, установок ионного обмена и др.) при изменяющейся загрязненности исходной воды в разные периоды года;

- максимальное использование методов предварительной очистки воды от грубодис-персных примесей и органических растворенных веществ непосредственно в водозаборном узле, позволяющих сократить количество образующихся в процессе очистки воды осадков на водопроводных станциях и эксплуатационные затраты на реагент-ную обработку.

Настоящие требования явились предпосылками для разработки системного подхода к выбору водоочистных технологий. Такой подход состоит в комплексном анализе и использовании (рис.1):

Назначение определяющих ингредиентов качества исходной воды и интервалов варьирования их концентраций. Определение основных оптимизируемых параметров работы сооружений водоочистки и границ их варьирования

Определение качества воды по фоновым и антропогенным ингредиентам в водоисточнике, определение группы примесей по фазово-дисперсному состоянию и временному фактору их присутствия за период наблюдений

Г"------- 1

Назначение нескольких альтернативных технологических схем водоочистки и состава сооружений

Технико-экономическое обоснование технологической схемы и состава очистных сооружений

Классы и подклассы вод

СанПиН 2.1.4.1074-01

Классификаторы технологий очистки природных вод

Л-»тт, ЩЦ-чпах. ВНД-> тах

Исходные данные для решения оптимизационных задач

Т"

Построение структурных и математических моделей оптимизации работы водоочистного комплекса. Разработка программного обеспечения для решения оптимизационных задач

Оптимальные режимы работы очистных сооружений {(Хи^ Хи)

Новые и усовершенствованные технологии. Разработка и реализация систем управления работой водоочистных комплексов в оптимальном режиме

Поиск методов интенсификации водоочистных процессов

Рис.1. Алгоритм обоснования и оптимизации водоочистных технологий

Я - приведенные затраты; ЧДД - чистый дисконтированный доход; ВНД - внутренняя норма доходности;^ Хл - концентрации соответственно фоновых и антропогенных 1-ых ингредиентов

• гидрохимической и санитарно-гигиенической информации о динамике многолетнего изменения качества природных вод и результатов ее статистической обработки с целью определения перечня основных загрязняющих ингредиентов, их расчетных концентраций, фазово-дисперсного состояния примесей и продолжительности их присутствия в воде районе водозабора;

• предложенных новых классов и подклассов природных вод по качественному составу, предложенных для выбора технологий водоподготовки с учетом антропогенной нагрузки на них, фазово-дисперсного состояния примесей и временного фактора их присутствия в заданном интервале концентраций;

• впервые разработанных классификаторов технологий очистки природных вод, позволяющих для заданного качества очищаемой воды получить набор нескольких альтернативных технологических схем водоочистки, реализующих как традиционные, так и усовершенствованные процессы и сооружения;

• современных методов технико-экономического сравнения и экологической эффективности технологий для определения наиболее выгодной из них, в том числе в условиях рыночной экономики;

• впервые разработанных и апробированных структурных и математических моделей оптимизации выбранной технологии водоочистного комплекса в целом с последующим решением задач, связанных с управлением его работой;

• разработанных технологических основ построения систем автоматического управления технологическими процессами водоочистных станций в оптимальном режиме.

Практическое решение поставленной комплексной научно-технической задачи базируется на предложенной методологии обоснования надежной и экономичной технологии водоподготовки.

Глава 3 «Теоретическое обоснование модифицированных технологий водоочистки» посвящена теоретическим основам процессов, реализуемых в предложенных технологиях. Повышение эффективности водоочистных технологий должно основываться на использовании базы данных о технологических и технических параметрах каждого из сооружений, входящих в состав технологической схемы и их эффективности работы, а также системном подходе к выбору таких технологий (рис.2).

В качестве основных экологически эффективных и экономичных методов повышения барьерной роли очистных сооружений при антропогенных нагрузках на водоис-

точники в диссертации рассмотрены: биологическая предочистка на основе естественного биоценоза; комплексное использование окислителей; применение комбинированного фильтрования через инертные гранулированно-волокнистые слои загрузки и глубокая доочистка в осветлительно-сорбционном слое.

Рис.2. Алгоритм повышения эффективности водоочистных технологий

Эффективность использования биологической активности биоценозов поверхностных водоемов и водотоков для очистки природных вод от взвешенных минеральных и органических веществ в зоне водозаборов и на входе в очистные сооружения достигается путем создания условий для их закрепления на специальных носителях с высокоразвитой поверхностью и увеличения удельной концентрации активных микроорганизмов в относительно небольшом объеме воды.

Носители размещаются в проточных биореакторах. Биохимическая сущность такой технологии состоит в пространственной сукцессии микроорганизмов и в разделении трофической цепи гидробионтов в процессе очистки воды.

В начальный момент времени, характеризуемый индукционным периодом роста микроорганизмов, механизмы процессов закрепления, окисления и извлечения органических веществ из воды обусловлены силами адгезии и адсорбции минеральных и органических соединений (взвешенных веществ). Можно предположить, что процесс очистки воды на последующих стадиях будет происходить под действием результирующей этих сил и наложения биохимических сил микробиального прикрепления и окисления. При этом ожидается увеличение продолжительности стационарной фазы роста и более позднее наступление фазы отмирания культуры (VI). С накоплением продуктов жизнедеятельности, ингибирующих рост культуры, происходит ее отмирание, отрыв биомассы и закрепленных ранее взвешенных минеральных частиц на поверхности носителей под действием преобладающих гидродинамических сил отрыва фильтрационного потока (рис.3).

Величина удельной скорости роста клеток при определенной концентрации субстрата в воде и значение константы сродства субстрата к микроорганизмам определяется по уравнению Моно, а замедление роста микроорганизмов-и окисления органических веществ - по уравнению Иерусалимского. Учет влияния температуры воды на процессы окисления органических веществ в биореакторе выражает уравнение Аррениуса.

Рабочая гипотеза объяснения этих процессов нашла подтверждение в процессе экспериментальных исследований, проведенных на водопроводной очистной станции г.Вологды.

Механизм биологического окисления соединений железа и марганца различными видами микроорганизмов в подземных водах базируется на свойствах автотрофных железобактерий окислять двууглекислое железо с использованием выделяющейся при этом энергии. В качестве одного из продуктов метаболизма выступает пероксид водорода, образующийся в процессе окисления органических веществ при переносе электронов по дыхательной цепи. Кинетические закономерности процесса биоокисления соединений железа иммобилизованными на волокнистых носителях микроорганизмами могут быть представлены известными зависимостями удельной скорости роста клеток от концентрации субстрата.

Трофические цепи биоценоза водоисточника

автотрофы (продуценты)

I

гетеротрофы (консументы) редуценты (бактерии, грибы)

создание органических веществ фиксацией углекислоты из минеральных веществ

потребление органических веществ

минерализация органических веществ отмерших микроорганизмов

Рис. 3. Принципиальная схема работы биореактора и рабочая гипотеза процесса извлечения органических веществ иммобилизованными на насадке микроорганизмами

I - водоисточник; 2 — самотечные трубы; 3 - береговой колодец; 4 - насос; 5 - водовод подачи сырой воды; 6 — волокнисто-гранулированная загрузка; 7 - воздуховод,

8 - отвод осадка с отмершей биомассой; 9 - очистная станция; 10 - биореактор;

II - отвод очищенной воды

I I II I III 1 IV 1 V |дУ| VI

| Б

А

Время

( \ Кинетическая модель роста культур микроорганизмов (система: биореактор с насадками - вода, содержащая органические и минеральные вещества):

I - лаг-фаза (индукционный период),

II - фаза экспоненциального роста;

III -фаза линейного роста;

IV - фаза замедления роста

культуры;

V - стационарная фаза;

VI - фаза отмирания культуры

А - закономерности развития микроорганизмов;

Б - то же с учетом адгезии, когезии и отрыва минеральных взвешенных частиц с поверхности загрузки

Специфика работы применяемых на второй ступени в данной биотехнологии и разработанных нами новых фильтров-биореакторов с волокнисто-гранулированной загрузкой заключается в обеспечении усиленной аэрации воды в основном биоблоке и дополнительной - в надфильтровом пространстве с последующим фильтрованием воды в начальный период фильтроцикла через незатопленную загрузку. Последняя работает в условиях аналогичных работе биофильтра с естественной атмосферной аэрацией. В затопленной части загрузки происходит сорбция части двух- и трехвалентных соединений железа на развитой поверхности и их отложений в межпоровом пространстве гранул. Математическое описание такой модели может быть представлено в виде:

где \f - ~~~ - коэффициент, учитывающий соотношение объемов незатопленной и затопленной загрузок; L - толщина фильтрующего слоя, м; кт - температурная константа; 5 - суммарная площадь поверхности гранул незатопленной загрузки, м2 отнесенная к 1мг площади фильтра; A¡, A¡. а, Д у п, m - эмпирические коэффициенты, определяемые технологическим моделированием; и - скорость фильтрования,

На последующих стадиях обработки маломутных цветных поверхностных вод, после биопредочистки (в ряде случаев) целесообразно применение первичного озонирования. Как известно, озоном легко окисляются соединения, содержащие функциональные группы -ОН, -СНО, -NH, -SH, -S и ненасыщенные органические соединения. С насыщенными органическими соединениями озон реагирует с образованием свободных радикалов:

а при невысокой температуре - с образованием гидропероксидов:

R + 03~* ROO + О (3) ROO + RH —» ROOH+ R (4)

В технологии очистки маломутных цветных вод рационально использовать высокую маневренность и гибкость в эксплуатации процесса предозонирования. Его целесообразно осуществлять, в первую очередь, на водоисточниках, характеризующихся повышенной цветностью и длительными периодами низких температур (Г< 30С).

Вместе с тем, наряду с положительными моментами метод озонирования имеет некоторые негативные стороны. Озон, как любой другой окислитель, не удаляет из воды, содержащиеся в ней органические загрязнения, а лишь видоизменяет их, образуя

соединения с меньшей молекулярной массой. В качестве продуктов реакции в зависимости от доз озона и режимов обработки воды могут образовываться альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и другие соединения, мутагенные и токсикологические свойства которых не достаточно изучены.

Неустойчивость озона в воде, образование в процессе озонирования биоразлагае-мых органических соединений, использование которых в качестве питательного субстрата может приводить к вторичному росту микроорганизмов в водораспределительной сети, затрудняют его использование в качестве обеззараживающего реагента.

Комплексное использование различных окислителей и физическихметодов очистки (озона и пероксида водорода, озона и УФ-облучения, УФ-облучения и пероксида водорода и др.) позволяет повысить эффективность очистки воды от органических загрязнений и сократить нежелательные последствия в процессе ее обработки.

Совместная обработка воды озоном и УФ-облучением в несколько раз увеличивает скорость реакции окисления нефтепродуктов, фенолов и других ингредиентов по сравнению с за счет образования на первой стадии пероксида водорода, а затем - радикалов ОН:

Весьма эффективна активация УФ-облучением в водной среде такого экологически чистого сильного окислителя как пероксид водорода, при которой происходят процессы. описываемые реакциями:

Н202 20Н (6) Н202 02Н + О (7)

Удаление техногенных загрязнений, не поддающихся полной деструкции окислителями, обуславливает применение на концевом участке технологической схемы сорбционных методов доочистки.

Суть предложенного нами метода доочистки воды состоит в фильтровании ее через осветлительно-сорбционный слой, который формируется после 30-60 секунд от начала промывки плавающей полимерной загрузки. Под действием нисходящего потока чистой воды загрузка расширяется, а сорбент (цеолит, активированный уголь) с помощью специальных средств подается в ее верхние слои и закрепляется в межпоровом пространстве (рис.4). Дозируя определенное количество сорбента, варьируют соотношение толщины осветлительного и комбинированного осветлительно-сорбционного слоев..

Ш С¥<КЫ;Сь<1С>.1

»"»' ■» *"> >'" >ж» ж Ж Г. Ж А

С¥</С¥/;С.>/С„/ >ор0

ЬВв.

Ш

I), Я -сом/, ( "в

Модель сорбционного извлечения органических примесей из частично очищенной волы

Модель взаимодействия

коллоидных частиц взвеси с поверхностью гранул пенополистирола

Схема осветлигельно-сорбционного слоя

Рис.4. Рабочая гипотеза глубокой очистки воды

в комбипировшшом осветлительно-сорбционном слое

-—•

х-'' :

\

Т гс, 1 1 н—--н 1 1С, ЩгЩ. \ \ Ч \ ч 1 ,_

- основная масса раствора

фаза

В инертном слое толщиной осветлительно-сорбционного фильтра (ОСФ) за время происходит в большей степени снижение содержания минеральных частиц и незначительной части органических загрязнений.

Эффективность задержания ьго ингредиента в осветлительном и комбинированном слое за период защитного действия загрузки 1, или до момента достижения пре-

дельных потерь напора в этом слое, равных

ÉÍK+K),

CJC0 и CJCK\

Zh

Со V,('J4(ü'«"„

определяется соотношениями

(8)

где Сс и С„- соответственно концентрации /-го ингредиента до и после слоя осветительной и комбинированной загрузки толщиной /; и - скорость фильтрования, м/ч; I, и - продолжительность фильтрования по защитному периоду загрузки или по достижению предельных потерь напора, ч; к,- эмпирический коэффициент, учитывающий физико-химические свойства фильтруемых суспензий и поверхности загрузки.

На основе закономерностей гидродинамики фильтрационного потока жидкости через зернистый слой автором получена формула для определения начальных потерь напора в ОСФ при восходящем фильтровании воды с учетом пористости комбинированного слоя:

Аосо = ( iT.L +

(9)

К К Re" <

где Рж - плотность фильтруемой жидкости, т/м5; , ^ - коэффициент сопротивления соответственно

осветлительного и комбинированного слоев загрузки; - толщина осветлительного и комбинированного слоев, см; ц • динамическая вязкость фильтруемой жидкости, Па с; g — ускорение свободного падения, см/с2; тм т„ - пористость осветлительного и комбинированного слоев, доли единицы; Ле™, Re*. - эквивалентные числа Рейнольдса для осветлительного и комбинированного слоев фильтрующей

Формула (9) справедлива в диапазоне от 0,25 до 70 при диаметре гранул

фильтрующего слоя 0,7-5,8 мм и V, = 0,25-50 м/ч.

После очистки воды в инертном слое загрузки в ней остаются органические вещества с концентрацией Ср, процесс адсорбции которых на зернах угля описывается уравнением Фрейндлиха:

где Ср - равновесная концентрация адсорбтива в объеме жидкой фазы, из которой происходит сорбция, моль/г; к яр - константы; а = ^ - удельное количество поглощенного (адсорбированного) вещества х, отнесенное к массе сорбента G, моль/г.

Количество адсорбированного из жидкой фазы раствора вещества за время t в слое сорбента с пористостью т может быть найдено по формуле:

тЖ— = *к,(с.-С,), 5/ м '

(И)

где А!У - объем профильтрованной воды, м'; к/ - коэффициент массопереноса, м/с; $ - площадь поверхности гранул сорбента, м2; Ср - равновесная концентрация, г/м3; С„ - начальная концентрация адсорбтива в загрязненной воде, г/м3;

Отличительной особенностью нахождения времени проскока сорбируемого вещества в слое толщиной определяемого для однородного стационарного адсорбционного слоя по уравнению Шилова, является необходимость учета снижения эффективности адсорбции на 15-25% за счет экранирования части поверхности зерен сорбента поверхностью соприкосновения их с инертными гранулами пенополистирола.

При начальной концентрации ьго ингредиента адсорбтива в жидкой фазе, равной С0, необходимое количество сорбента для извлечения ьго ингредиента за время т может быть определено исходя из его изотермы адсорбции по формуле:

"Р.

(12)

где о - скорость фильтрования, м/ч; ^ - площадь осветлительно-сорбционного фильтра, м!; С„ Ср — концентрация исходного и равновесного раствора 1-го сорбируемого ингредиента, г/м3 до и после комбинированного слоя толщиной Ь„ м; р, - плотность адсорбтива, г/дм3; а - адсорбция, дм3/г.

Для бинарного разбавленного раствора, каким является загрязненная природная вода, изотерма адсорбции может быть описана уравнением:

И

{хгУг

щЯТ )

(13)

где х, - мольная доля »-го вещества в адсорбенте; х' - мольная доля 1-го вещества в растворе; у„ у! — коэффициенты активности /-го вещества в адсорбционной фазе и в растворе; п, - предельная величина адсорбции компонента /; Ф° - изменение химического потенциала адсорбента при переходе его из состояния в вакууме в состояние смоченного компонента I.

Дальнейшей интенсификации процессов фильтрационной очистки воды можно достичь благодаря применению предложенного нами гранулированно-волокнистого фильтрующего слоя с регулируемой пористостью (рис.5).

Гидравлические закономерности восходящего и нисходящего фильтрования воды через такие слои определяются их структурой и подчиняются общим законам гидродинамики:

2ЛТ) = Ра+ ЛЛ = (p.-pj gl. (l-m) + (р.-pj gla q> +р#К,

5Л1) =PA-bPv = (p.-pn) gln (l-m) + (p.-pj gla ip - PegK.n

(14)

(15)

где Л) - давление, создаваемое силой Архимеда нижнего пенопластового или пенополистирольного слоя и действующее снизу вверх, кПа; АР, - падение гидродинамического давления в комбинированном слое, кПа; р, - плотность воды, кг/м3; рп и р„ - насыпные плотности гранул пенопласта и нитей волокон соответственно, кг/м5; ускорение свободного падения, м/с2; /„, 1а - толщины пенопластового и волокнистого слоев соответственно, м; т - пористость дробленого пенопласта, доли единицы; <р - коэффициент наполнения объема фильтровального аппарата волокнистым материалом; hon - начальные потери напора при восходящем и нисходящем фильтровании, м.

На основе теоретических выкладок и результатов экспериментальных исследований были построены графики в координатах lgt]3 =f(lgReJ, обобщение которых позволило получить формулы для определения начальных потерь напора в комбинированном слое пенопласто-волокнистой загрузки при восходящем

(3,06g(l-wV. 58,92^

и нисходящем фильтровании:

Гз,06а(1-тУ 112,29^

(16)

(17)

где а - коэффициент формы зерна; у - коэффициент сжатия волокон под действием выталкивающей силы нижнего гранулированного слоя; о» в, - скорость соответственно восходящего и нисходящего потока воды, м/ч.

Формулы справедливы при значениях чисел Рейнольдса Re,, от 0,2 до 30 и Re,„ от 0,4 до 95.

В главе 4 «Экспериментальные исследования процессов очистки вод, содержащих антропогенные примеси» сформулированы цель и задачи исследований, приведены схемы установок и испытательных стендов, изложены методики исследований отдельных процессов, сооружений и технологий.

Изучение процессов биопредочистки, первичного озонирования воды и ее совместной обработки различными окислителями в сочетании с УФ-облучением, фильтрования через гранулированно-волокнистые слои и глубокой очистки на осветлительно-сорбционных фильтрах проводились на цветных и мутных водах поверхностных источников в условиях действующих водопроводных сооружений гг.Вологды, Кишинева, а также в лаборатории очистки природных вод НИИ ВОДГЕО.

Полученные данные реализованы в предложенных технологических схемах глубокой очистки поверхностных вод для хозяйственно-питьевых и технических целей.

Исследования процессов обезжелезивания подземных вод проводились на водопроводных станциях в гт.Нягань, Витебск, Тверь, пос.Молочное. Реагентное фильтрование вод, содержащих высокоустойчивые коллоидные примеси, через инертно-сорбционные загрузки изучалось на станциях очистки поверхностного стока г.Москвы.

Биологическая предочистка. В разработанных комбинированных сооружениях, состоящих из биореактора и контактного фильтра с плавающей загрузкой, исходная вода предварительно обогащается кислородом воздуха, а затем поступает в толщу волокнистой или волокнисто-гранулированной загрузки биореактора, на поверхности которой развивается биоценоз, поглощающий из воды растворенные органические загрязнения.

При анализе обрастаний и осадка в пробах воды обнаруживался: детрит, множество мелких криптомонад (Cryptomonas sp., Rhodomonas sp.); обломки панцирей диатомовых водорослей (Synedra, Navícula, Melosira). Среди организмов зоопланктона были отмечены Chydoms ovalis, Chydorus sp.

Опытным путем (рис.6) было установлено, что достижение 10 % эффекта безреа-гентной очистки воды по пермангантной окисляемости, химическому потреблению кислорода и азоту аммонийному при разной степени наполнения корпуса биореактора капроновыми нитями наблюдается через 1,5-2 (<р=0,2), 2,5-3,5 (^=0,15) и от 3 до 8 суток (р= 0,1).

Максимальное снижение (до 20-35%) в исходной воде концентраций этих показателей при температуре воды 80С фиксировалось при степени наполнения 0,15-0,25.

Рис.6. Динамика изменения перманганатной окисляемости (ПО), ХПК

и эффективности удаления азота аммонийного при различной степени наполнения биореактора волокнистой насадкой

1-$> = 0,1; 2 — = 0,15; З-р-0,2 Г=8°С;о = 3-8м/ч

Обработка экспериментальных данных с использованием ЭВМ позволила получить расчетные зависимости для определения эффективности снижения хлоропогло-щаемости воды, продолжительности «зарядки» и полезной работы биореактора между промывками.

ХП

хп„

= 0,96 - 0,02Г - 0,22? + 0,0 1у

(18)

где ХП, ХП„ - хлоропоглощаемость воды, мг/л; Т- температура воды, "С; в -скорость фильтрования, м/ч.

Формула (18) справедлива для условий работы биореактора с момента его полной «зарядки» при изменении температуры воды в интервале от 4 до 12 м/ч.

3,3-103

• кант

(19)

(20)

Т0'*(¡Х9,2 ПО"" ' 4 ' ^ом^ом о«з

где ПО - перманганатная окисляемость, мгОз/л; • продолжительность контакта воды с загрузкой, ч.

Формулы (19) и (20) справедливы для случаев, когда очищаемая вода характеризуется повышенной окисляемостью (ПО = 8-18 мгОг/л), Т = 2,5-12 "С при продолжительности ее контакта с загрузкой - 0,05-0,15 ч.

Результаты исследований по эффективности работы комбинированного сооружения «биореактор-контактный фильтр с плавающей загрузкой КФПЗ-1» (рис.7) представлены в табл.3. Скорость фильтрования воды в опытах изменялась от 3 до 8 м/ч. Доза раствора коагулянта (сернокислого алюминия) составляла 20-30 мг/л. Загрузка из капроновой нити были выполнена с уменьшающейся по ходу движения воды степенью наполнения (<р составлял от 0,15 до 0,07).

Таблица 3

Эффективность очистки воды на биореакторе и КФПЗ-1

Показатель Исходная вода Очищенная вода после сооружений

биореактор КФПЗ-1

Цветность, град. 46-54 44-52 18-20

Мутность, мг/л 2,2-3 1,4-2,4 0

Хлоропоглощаемость, мг/л 1,1-2 0,9-1,3 не опр.

Окисляемость перманганатная, мгСЫл 8,0-9,2 6,4-7,8 4,8-5

Азот аммонийный, мг/л 0,6-0,68 0,55-0,6 0,52-0,6

ХПК, мгО/л 22,8-26,4 20,6-24,6 16,4-18

Растворенный кислород, мг 02/л 6,8-7,2 4,2-6,8 не опр.

12

б)

Рис.7 Конструкции комбинированных сооружений д м биопредочистки воды, оборудованные системой гидроавтоматической промывки

а) биореактор, совмещенный с КФПЗ-1, б) биореактор, совмещенный с КФПЗ-6

1 - биореактор, 2 - волокнистые носители микроорганизмов, 3 - КФПЗ-1, 4 -КФПЗ-6, 5 - ввод реагентов (резервный), 6 - сифон отвода промывной воды и осадка с отмершей биомассой, 7 - зарядное устройство, 8 - осадкоприемник биомассы, 9 - подача исходной воды, 10 - отвод очищенной воды, 11 - отвод промывных вод и осадка

Полученные кривые кинетики выноса загрязнений при промывке сооружения «биореактор-КФПЗ-1» и исследованные режимы химической регенерации волокнистой загрузки позволили определить требуемую интенсивность промывки (до 14 л/см2), при которой основная масса загрязнений удаляется в течение 5-7 минут.

Усовершенствованные технологические схемы очистки воды предусматривают применение биореакторов на первой ступени очистки за исключением тех случаев, когда вода содержит малое количество органических загрязнений, концентрации антропогенных примесей незначительны, а для водоисточников характерны длительные периоды низких температур (менее

Процесс озонирования природных вод исследовался на воде рек Волга, Днепр и Вологда.

Было установлено, что эффективное обесцвечивание этих вод с исходной цветностью от 35 до 130 град, происходит при дозах озона от 2 до 3,5 мг/л и времени контакта его с водой не менее 12 минут.

При цветности воды в реке Вологда 70-106 град., концентрации азота аммонийного - 1,75 мг/л, неионогенных ПАВ - до 6 мг/л, окисляемости перманганатной - до 14,7 мг/л и температуре воды озонирование на первой стадии обработки с дозой озона до 3-4 мг/л и временем контакта до 12 минут в колонне первичного озонирования позволило снизить цветность без применения коагулянта на 55-68%.

При УФ-облучении предварительно проозонированной воды, содержащей антропогенные загрязнения, эффективность очистки по различным показателям повышается на ~ 7-15%. Результаты опытов представлены в табл.4.

Таблица 4

Эффективность УФ-облучения и совместной обработки воды озоном и УФ-облучением воды р.Вологда

Расход воды, м'/ч Время УФ-экспо-зиции, с Определяемые показатели

Перманганатная окисляемость, мг/л Анионоакгивные ПАВ (АПАВ),мг/л Мутность, мг/л Цветность, град.

0 0 8,2 4,7 28,8 52,2

0,043 56 5,9 3,2 28,4 48,7

4,4» 2,8* 28,2* 38,1*

0,031 71 4,84 2,6 27,3 43,4

3,4* 1,5* 25,6* 35,3*

0,009 267 3,76 1,3 19,5 39,2

2,9* 0,6* 17,8* 18,6

Примечание: Источник УФ-иэлучения - лампа ДРТ-400; • Д„ - 3 мг/л, I,»10 мин

Совместная обработка пероксидом водорода и УФ-облучением воды, характеризующейся цветностью 90 град, и содержащей нефтепродукты -1,5 мг/л, анионоактивные ПАВ -1,4 мг/л и фенол - 0,9 мг/л, обеспечила обесцвечивание воды на 56% и очистку ее от нефтепродуктов на 67%, АПАВ на 86%.

Весьма эффективным технологическим приемом при наличии в исходной воде хлорорганических и фосфорорганических пестицидов оказалось совместное использование озона и перекиси водорода. Так, при содержании в исходной воде пестицида 2,4-Д до 180 мкг/л и цветности до 80 град., предварительная обработка воды 3%-м раствором Н2О2 с дозой 10 мг/л позволила снизить требуемую дозу озона с 16 мг/л до 6-8 мг/л. При этом эффект очистки по 2,4-Д составил 50-60%. Снижение содержания фосфороргани-ческих пестицидов при их начальной концентрации 250 мкг/л и цветности воды 70 град, обеспечивалось на 50-80% при уменьшении необходимой дозы озона с 18 до 8 мг/л.

Обработка воды сильными окислителями требует соответствующего обоснования в каждом конкретном случае и тщательной оценки с точки зрения возможного образования побочных продуктов реакции, зачастую более токсичных, чем исходные. Поэтому на последующих стадиях очистки воды в состав технологической схемы целесообразно включать фильтровальные сооружения с инертно-сорбционными загрузками.

Фильтрование через гранулированно-волокнистые слои. Впервые предложенная автором комбинированная гранулированно-волокнистая загрузка скорых фильтров особенно перспективна при значительных колебаниях концентраций взвешенных веществ в очищаемой воде.

Для оценки процессов, происходящих в комбинированной загрузке толщиной х при фильтровании воды через нее в течение некоторого промежутка времени 1, были построены экспериментальные кривые кинетики послойного осветления воды, описываемые функцией типа

На основании результатов технологического моделирования в условиях действующих водопроводных сооружений г.Кишинева были получены безразмерные комплексы, отражающие зависимости эффектов осветления воды в нижнем гранулированном и верхнем волокнистом фильтрующих слоях от структурных свойств загрузки, скорости фильтрования и потерь напора к концу фильтроцикла:

= 9,47 -1,48/^^ + 0.99/п^ + 0,92 /л^,

—-- +1,22/я --—-- +0,03/л — ,

V / , о/ , I«')

/л—= 5,1-1,32/п|

(20)

(21)

где С„ С;, С; - концентрация взвешенных веществ в исходной воде, после волокнистого и гранулированного слоя загрузки соответственно, мг/л; <1„ - диаметр гранул пенопласта, мм; й„ А„ - потери напора в гранулированном и волокнистом слоях соответственно, м; / - продолжительность фильтроцикла, ч;« — коэффициент сжатия волокон.

Формулы (20) и (21) справедливы для безреагентного фильтрования суспензий с минеральной взвесью при I = 6-13 ч, С, до 250 мг/л и Сг до 5-10 мг/л с параметрами пенопластового и волокнистого 0,45 м; <р = 0,2-0,3; т = 0,45-0,55) слоев. Отклонение расчетных значений СУС0 и СУС/ от экспериментальных при указанном интервале варьирования параметров фильтрования и загрузки не превышало 8-15%.

Промывка гранулированно-волокнистой загрузки осуществляется нисходящим потоком очищенной воды из надфильтрового пространства. Результаты исследований показали, что относительное расширение комбинированного слоя, при котором происходит отмывка загрузки составляет от 15 до 20% при интенсивности 18-22 л/см2. Основная масса загрязнений при этом удаляется в течение первых двух минут.

Глубокая доочистка воды в осветлительно-сорбционном слое. В разработанной конструкции фильтра исходная вода фильтруется в направлении снизу вверх через слой инертной загрузки, а затем поступает на комбинированный инертно-сорбционный слой, формируемый в случаях кратковременной пиковой нагрузки по антропогенным загрязнениям на водоисточник.

Разработанный способ ввода мелкогранульного сорбента в толщу плавающей полимерной загрузки позволяет формировать комбинированный слой требуемой высоты, выводить отработанный сорбционный материал за пределы корпуса фильтра с промывной водой.

Адсорбционная способность комбинированного слоя фильтрующей загрузки ос-ветлительно-сорбционных фильтров и взаимное влияние его составляющих определяется в большей степени сорбционными характеристиками активного углеродного материала.

Проведенные исследования подтвердили известные данные о том, что минимально необходимое время достижения адсорбционного равновесия для веществ с низкой молекулярной массой составляет 10 минут, для высокомолекулярных веществ, обуславливающих цветность природных вод -15 минут. На основании построенных изотерм адсорбции для цветности, перманганатной окисляемости и азота аммонийного были рассчитаны константы адсорбционного равновесия к и /? и определены технологические характеристики сорбентов, рекомендуемых для извлечения отдельных антропогенных загрязнений, представленных в табл.5.

Таблица 5

Тип сорбента и время его контакта с водой содержащей антропогенные примеси

Виды антропогенных загрязнений Размер молекул, им - Тип сорбента' Время контакта, мин

Азот аммонийный 0,63 АГ-З', МАУ-ЮО' 10-12

Фенолы 0,71 АГ-3, МАУ-100 10-12

Нефтепродукты 1,8 СГН-ЗО' 15-16

СПАВ 2,4 СГН-30 16-18

Примечания: 1 • толщина комбинированного слоя загрузки - 0,73-0,93 м, крупность зерен инертного материала • 0,5-1,5 мм; 2 - супермнкропоры, микропоры; 3 - мезопоры.

Было установлено, что при V — 5 м/ч эффективность реагентной очистки воды, содержащей органические вещества, на фильтре с инертно-сорбционной загрузкой на 10-20% ниже, чем на двухслойном фильтре со стационарным слоем угля на второй ступени (табл.6).

Таблица 6

Эффективность работы комбинированного сооружения со стационарным слоем активированного угля и осветлительно-сорбционного фильтра

Показатель Исходная вода Очищенная вода после сооружений

ФПЗ и стационарного адсорбера ОСФ

Цветность, град. 43,5 15,6 18,5

Запах, баллы 3 отс. отс.

Фенол, мкг/л 0,9 0,49 0,54

Окисляемостъ перманганатная, мгОДл 12,8 4,2 4,7

Азот аммонийный, мг/л 0,69 0,19 0,28

Обезжелезивание подземных вод на биореакторах-фильтрах с плавающей загрузкой. Положительные результаты исследований биопредочистки поверхностных природных на комбинированном сооружении «биореактор-КФПЗ-1» и доочистки сточных вод на гидроавтоматических фильтрах с плавающей загрузкой (АФПЗ-4) явились предпосылками для использования последних в технологических схемах обезжелезивания под-

земных вод. Акцент делался на биологическую активность группы микроорганизмов, иммобилизованных на инертных насадках с высокоразвитой поверхностью, и использующих в качестве питательного субстрата сложные комплексы растворенного двухвалентного железа.

Испытания проводились на установке с биореактором, заполненным капроновыми волокнами с диаметром нитей 1,8-2 мм. Степень наполнения ими корпуса биореактора колебалась от 0,2 до 0,27, а толщина слоя составляла 0,6-0,7 м. В качестве загрузки фильтра АФПЗ-4, используемого на второй ступени, применялись гранулы дробленого пенопласта крупностью 4-1,8 мм с толщиной слоя 1,2-1,4 м. Вода на установку поступала из скважины (подземный водозабор пос.Молочное Вологодской обл.) с содержанием железа общего до 2,84 мг/л, марганца до 0,2 мг/л и мутности - 6,5 мг/л. Значения рН исходной воды составляли 6,7-7,2, температура в опытах колебалась от +5 до +6°С.

Анализ результатов (табл.7) показал, что после «зарядки» биореактора, период которой достигал 5-6 суток, эффективность обезжелезивания на нем составила 50% при скорости фильтрования 5-6 м/ч. Доочистка воды от хлопьевидного осадка гидроокиси железа происходила на фильтре с плавающей загрузкой. Стабильность в работе системы наблюдалась на протяжении двух месяцев при автоматической промывке загрузки -один раз в двое суток.

Таблица 7

Обобщенные результаты очистки подземной воды по блокам

Показатели Исходная вода После биореактора - После АФПЗ-4М

Железо общее, мг/л 2,3-2,84 1,1-1,2 0,2-0,3

Марганец, мг/л 0,2-0,16 0,09-0,08 0,08-0,06

РН 7,2-7,5 7,6 7,1

Щелочность, мг-экв/л 5 5,2 5,1

Сульфаты, мг/л 8 7,9 7,6

Температура, "С 4 5 6

Опыты, проведенные на воде Хуготского водозабора (г.Нягань) с более низким значением рН (6,5-6,8), высоким содержанием железа (7-8 мг/л), перманганатной окис-ляемости (6,92 мгОг/л), свободной углекислоты (до 80 мг/л), низкой щелочности (2 мг-экв/л) и наличием сероводорода (4,4 мг/л) показали, что метод упрощенной аэрации с последующим фильтрованием через слой загрузки из волокон обеспечивает

снижение железа и марганца в воде лишь на 10-15%. Дополнительная противоточная подача воздуха в подфильтровое пространство биореактора в количестве до 3-4 м3/м3

воды в течение фильтроцикла привела к увеличению эффекта обезжелезивания воды до 40-45%.

Исследования работы системы: биореактор с эжекционным подсосом воздуха -фильтр с плавающей загрузкой (АФПЗ-1) показали следующее. При начальной концентрации железа в подземной воде 6-7,5 мг/л через 4-6 часов после начала работы биореактора содержание железа общего снизилось на нем до 1-2 мг/л, а после пенополисти-рольного фильтра с толщиной слоя загрузки 1,5 м и диаметром гранул 0,7-1,5 мм - до 0,1-0,3 мг/л. Продолжительность фильтроцикла до проскока в фильтрат соединений железа более 0,3 мг/л составила 40-44 часа. Окислительно-восстановительный потенциал в период «зарядки» возрастал от -0,65 (в исходной воде) до -0,05 в воде после биореактора, и до +0,05 - после фильтра.

При работе биореактора с упрощенной аэрацией или с принудительным вводом дополнительного количества воздуха эффективность процесса очистки в большей степени зависит от степени удаления на первых этапах обработки воды и повышения величин Eh.

Исследования процесса реагентного извлечения высокоустойчивой коллоидной взвеси и нефтепродуктов на осветлительно-сорбционных фильтрах проводились на воде поверхностного ливневого стока близкого по составу к природным водам в техногенных районах. Результаты показали, что вода после безреагентного отстаивания с мутностью ее 15-80 мг/л и содержанием нефтепродуктов до 5-7 мг/л и последующей обработки флокулянтами «РгаевЬЬ» или ВПК-402 с дозами до 0,5-3 мг/л может быть очищена по мутности до 0,5-3 мг/л и нефтепродуктам до 0,2-0,1 мг/л. Скорость фильтрования в опытах составляла 5-6 м/ч, толщина каждого из слоев загрузки - 1,6 м, диаметр гранул пенополистирола и сорбента не превышал 1-2 мм.

Глава 5 «Разработка и испытания технологических схем водоочистки при антропогенных нагрузках на водоисточники». Результаты исследований отдельных технологических процессов и сооружений явились основой для разработки новых и усовершенствования существующих технологических схем водоочистки при наличии тех или иных примесей антропогенного происхождения в исходной воде с различной их концентрацией.

Для цветных холодных маломутных вод, в которых постоянно присутствуют антропогенные примеси, предложена технологическая схема (I), представленная на

рис.8. Исходная вода из водоисточника поступает в биореактор 1, озонируется в контактном резервуаре 2, обрабатывается в смесителе 3 растворами коагулянта и флокулянта и далее поступает на двухкамерный фильтр с инертной плавающей и тяжелой сорбционной гранулированной загрузкой 4. После обеззараживания раствором гипохлорита натрия очищенная вода поступает в резервуар чистой воды 7, откуда насосами 8 подается потребителям.

Преимуществами такой технологии является: снижение нагрузки на очистные сооружения за счет частичного удаления из воды антропогенных загрязнений на биореакторе; рациональное использование сорбента после контактного осветления воды на первой ступени фильтра в инертном слое плавающей загрузки; повторное использование промывной воды после второй ступени фильтра для промывки первой ступени, позволяющее сократить расходы электроэнергии, промывной воды и затраты на уплотнение и обезвоживание осадка промывных вод.

При непродолжительном периоде появления в природной воде антропогенных загрязнений (до 3 месяцев в году) и относительно высоких температурах воды (средние и южные регионы России) эффективность работы биореактора с насадкой для прикрепленных микроорганизмов повышается, а необходимость в стационарном адсорбере отпадает. В таких случаях, при соответствующем обосновании может применяться взамен озонирования первичное хлорирование воды с малыми дозами и аммонизацией, а заключительная стадия обработки воды осуществляться на осветлительно-сорбционном фильтре.

В условиях длительного периода низких температур очищаемых вод (Г < +4°С) схема может быть дополнена контактной камерой хлопьеобразования с зернистой средой, а биореактор - исключен.

Для уточнения области применения предложенной технологии (I) были проведены испытания нескольких вариантов схем с различным набором очистных сооружений на воде р.Волги (водозабор сПристанное Саратовской обл.), характеризующейся малой мутностью - до 11 мг/л, цветностью - до 60 град., перманганатной окисляемостью - до наличием нефтепродуктов - до 0,55

мг/л, АПАВ - до 1 мг/л и других антропогенных загрязнений.

иС. НАЦИОНАЛЬНА* БИБЛИОТЕКА СПет«р^5Т>г

ОЭ МО акт

Рис.8. Технологическая схема очистки цветных вод, содержащих антропогенные примеси

1 - биореактор с носителями прикрепленных микроорганизмов; 2 - контактный резервуар первичного озонировапия; 3 - трубный смеситель для ввода коагулянта (флокулянта); 4 - осветлительно-сорбционный фильтр со стационарным адсорбционным слоем; 5 - реагентное хозяйство; 6 — хлораторная; 7 — РЧВ; 8 — насос; 9 - подача исходной воды; 10 — подача воздуха; И — подача озоно-воздушной смеси; 12 - подача воды на промывку фильтра; 13 - отвод промывной воды

Результаты исследований представлены в таблице 8.

Эффективность технологических схем очистки воды р.Волга

Показатели Исходная вода БР+Оз(1) БР+Оэ(1)+ +К+ФПЗ БР+03(1)+К+ +СФ +03(2}+ЦФ

РН 7,6-7,9 7,3 7,6 7,7

Окисляемость перм., мг/л 9,9-14,7 И 7,4 3,4

ХПК, мг/л 24,2-34 19,7-18,1 9,4-10,6

Мутность, мг/л 3,6-11 отс. отс.

Цветность, град. 32-60 17 9,1 1,5

Сухой остаток, мг/л 123-156 123-156 102-134

Нефтепродукты, мг/л 0,38-0,55 0,35

АПАВ, мг/л 0,9-1 0,18-0,2 0,15 0,1-0,16

Азот аммонийный, мг/л 0,71 0,62 0,54 0,4

Нитриты, мг/л 0,04 0,014 0,011 0,008

Нитрата, мг/л 3,3-5 2,2-4 0,6-2,6

Медь, мг/л 0,35 0,071 0,045

Сульфаты, мг/л 33,7-41,7 20,6 27,2-29,8 21-32,7

Хлороформ, мкг/л 17,2-25,3 16-19,5 2,65

Четыреххлористый углерод, мкг/л 4 5,3 отс.

Примечание: БР - биореактор; 0](1) - первичное озонирование; К - коагулирование; ФПЗ - фильтр с плавающей пенополистирольной загрузкой; СФ - скорый фильтр с кварцевой загрузкой; 03(2) - вторичное озонирование; ЦФ - цеолитовый фильтр доочистки

В других опытах, при дозе озона 5,4 мг/л, дозах растворов сернокислого алюминия - 20 мг/л с концентрацией 5% и полиакриламида - 0,4 мг/л, цветность уже на первой стадии обработки воды озоном снижалась с 50-65 до 22 град., АПАВ с 3,2 до 0,4, окисляемость уменьшилась с 10,4 до 6,2 МгОг/л, а затем, после фильтрования - до 3,2 мгОг/л. Содержание железа общего в очищенной воде не превышало 0,3 мг/л при его начальной концентрации 1,4 мг/л.

Более высокий эффект очистки был достигнут при фильтровании частично очищенной воды через комбинированную осветлительно-сорбционную загрузку. Режимы озонирования и коагулирования были близки к предыдущему фильтроциклу: доза сорбента марки СГН-30 составляла 25-33 мг/л. Температура воды в этом опыте не превышала +2Д°С.

Возможность расширения области применения другой технологии (II) изучалась на речной воде с добавлением в нее компонентов антропогенного происхождения. Эффективность очистки воды по такой схеме (табл.9) оценивалась по физико-химическим и бактериологическим показателям, хлорорганическим соединениям, включая хлороформ, четыреххлористый углерод, хлористый метилен и др.

Эффективность очистки поверхностных вод, содержащих антропогенные примеси

Показатели Концентрации ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01

на входе на выходе

Цветность, град 68,5-71,1 7,7-12,8 20

Мутность, мг/л 15-20 0-0,5 1,5

оН 7,7-8,1 7-8 6-9

Окисляемостъ перм, мгС^/л 11,6-11,9 8-5,6 5

Фенолы, мг/л 0,094 0 0,001

Нефтепродукты, мг/л 0,64-1,1 0,06-0,2 0,1

АПАВ, мг/л 1.7 0,3 0,5

Медь, мг/л 3.8-5,5 0,15-0,75 1

Цинк, мг/л 4,8-5 2,9 5

Кадмий, мг/л 0,176 0,11 0,001

Железо, мг/л * 0,54-0,73 0,15 0,3

Марганец, мг/л 0,19 0,03 0,1

Алюминий остаточный, мг/л 0,08-1,04 0,04 0,5

Общий органический углерод, мг/л 17,3 10

Общее микробное число, ед/мл 160-180 5-10 50

Коли-индекс, шт. 5000-10000 3-4 3

На рис.9 представлена технологическая схема (III) очистки природных вод с повышенными мутностью и антропогенной загрязненностью. О необходимости дополнениятехнологии, предусматривающей коагуляцию, тонкослойное отстаивание и фильтрование воды, озонированием с последующей сорбцией свидетельствуют данные, приведенные в табл.10.

Вотличие от известных, предлагаемая технология позволяет гибкореагироватьна возможное появление в воде примесей антропогенного характера; эффективно использовать окислительную мощность озона и воздействие ультрафиолета с последующей сорбцией продуктов озонолиза на активных углях; дает возможность работать в экономичном режиме, используя озон, ультрафиолет и сорбент только в случаенеобходимости.

Испытуемые технологии оценивались биотестированием воды на тест-объектах-пресноводных рачках Daphnia magna и Ceriodaphnia dubia с целью выявления ее токсичности. Исследовалась исходная вода, содержащая антропогенные примеси, и прошедшаянаразныхстадияхочистку.

Острое токсическое воздействие определялось в течение 3-х суток в нормальных лабораторных условиях и в условиях температурной перегрузки (36-37°С). В качестве примера в табл.11 представленырезультаты токсикологическихисследований.

Результаты исследований процесса очистки воды, содержащей антропогенные загрязнения

Технологические параметры /. ч Точка отбора проб Мутность, мг/л Цветность, град. Алюминий отс., мг/л Железо общ., мг/л Азот аммонийный, мг/л Перм.окис-ляемость, мгОг/л УФпог,. Дю254 ПАВ, мг/л

и = 7 м/ч Д,— Ю мг/л 1ф=> 12 ч 2 1 69,2 90 0,28 2,6 7,7 9,04 0,99 1,27

2 30 34 0,52 1,45 7,1 6,04 0,56 1,34

3 0,4 18 0,06 0,04 7,1 3,8 0,42 1,27

6 1 62 125 0,03 1,7 8,7 10,6 1,72 1,9

2 17,3 40 1,18 1,33 8,0 7,6 0,54 1,66

3 0,2 20 0,05 0,15 5,6 3,4 0,54 0,64

10 1 63 170 0,06 1,3 9,5 12,04 2,16 1,72

2 16 42 0,92 0,37 8,8 8,58 0,62 1,54

3 0,3 20 0,06 0,04 7,2 3,29 0,4 1,62

о = 5 м/ч Д. = 26 мг/л /0= 12 ч 2 1 181,6 16 0,56 2,5 10,9 12,24 0,432 1,77

2 35,8 34 0,86 0,6 10,5 7,68 0,35 1,77

3 0,2 8,5 0,002 0,02 10,2 2,34 0,21 1,59

6 1 158,7 43 0,42 1,94 12,2 12,24 0,53 2,11

2 46,7 17,5 0,94 0,76 12,1 8,36 0,33 2,03

3 0,5 11,5 0,07 0,08 11,9 2,42 0,22 2,03

10 1 134,2 25 0,68 1,35 12,9 12,43 - 2,38

2 57,7 17,5 1,02 1,1 11,7 8,0 2,2

3 0,51 16 0,05 0,07 10,9 2,34 - 2,11

Примечание: 1 - исходная вода после обработки реагентом; 2 - после тонкослойного отстойника; 3 - после осветительного фильтра ФПЗ; I — продолжительность фильтрования воды

Рис.9. Технологическая схема очистки мутных цветных вод, содержащих антропогенные примеси

1 - подача исходной воды от НС-1; 2 — контактная камера хлопьеобразования; 3 - блок тонкослойного отстаивания; 4 - префильтр с плавающей загрузкой; 5 - система распределения подачи озоно-воздушной смеси; б - контактный резервуар; 7 - камера УФ-облучения; 8 - контактный освеглительно-сорбционный фильтр; 9 - устройство и система для приготовления и подачи ПАУ; 10 - РЧВ; 11 - НС-И; 12 - подача раствора коагулянта; 13 - подача раствора флокулянта; 14 - пода порошкового активированного угля; 15 - подача раствора гипохлорита натрия; 16 - подача чистой воды на промывку; 17 - отвод промывной воды

Биотестирование проб воды, обработанных озоном и ультрафиолетом, показало, что пробы, подвергавшиеся действию только озоном, не меняли токсичности в процессе обработки.

Таблица 11

Показатели токсичности исследуемой воды

Наименование ЛТт (час) ЛТ<п(час) ЛС,„ ЛС.

пробы воды 23°С ЗГС 23°С 37°С 23°С

Д Ц д Ц д ц д Ц д

исходная 3 2 2 1.5 2,5 1 1.5 1 1/8 1/16

после префильтра 5 3 2,5 2,5 3,5 1.5 1,7 1,5 1/4 1/8

после фильтра 28 24 20 15 15 10 4,5 1/2 1/4

исходная 2,5 1,5 1.7 1,2 1.5 1 1,8 1 1/8 1/16

после озонирования 2 1,2 1,2 1 1 0.7 0,7 0,5 1/16 1/32

после префильтра 2 1,5 1,5 1,2 и 1 1 1,7 1/8 1/16

после фильтра 10 8 7 5,5 5 4 3,5 2,5 1/2 1/4

Примечание: Д, Ц - результаты опытов соответственно на дафниях и цериодафннях; ОЗ, ПФ, Ф - вода после озонирования, префильтра и фильтра; ЛТцх(час), ЛТщ(час) - время гибели всех и половины подопытных организмов в исследуемой воде; ЛСЯ - разбавление, при котором выживает 50% тест-организмов; ЛС,, -безвредное (не отличное от контроля) разбавление исследуемой воды)

Значение ЛСщ для этих проб равнялось 1/4. Пробы, подвергавшиеся в дальнейшем комплексной обработке озоном и ультрафиолетом, имели значительно более заметную токсичность (ДСщ = 1/16). В процессе обработки токсичность воды изменялась не значительно. Оба вида обработки в данном режиме с разными концентрациями техногенных добавок не вызывали появления остротоксичных соединений.

Рекомендуемая область применения разработанных технологических схем очистки воды при повышенном содержании в ней загрязнений антропогенного характера, приведена в табл.12.

Таблица 12

Область применения усовершенствованных технологий.

Допустимые значения I 11 III

показателей качества БР+03+К(Ф)+ БР-Юз+УФ К+ККХ+ТО+ФПЗ-1+

исходной воды +КФПЗ-1+СФ' +К(Ф)+ОСФ -Юз+УФ+Ф+ОСФ

Цветность, град. 200 150 100

Мутность, мг/л 50 30 300

Окисляемость перм., мг/л 15 12 15

Нефтепродукты, мг/л 1-2 1-2 1-2

Фенолы, мг/л 0,05 0,05 0,1

Азот аммонийный, мг/л 5-6 7-5 5-6

АПАВ, мг/л 5-6 5-6 5-6

Производительность, тыс.м3/сут любая, при технико-экономическом обосновании

Примечание: БР - биореактор; Оэ • озонирование; К - коагулирование; О - флокулирование; КФПЗ-1 -контактный фильтр с плавающей пенополистирольной загрузкой; ОСФ - осветлительио-сорбционный фильтр; СФ - сорбционный фильтр; ККХ - контактная камера хлопьеобразования; ТО - тонкослойный отстойник; УФ - обработка УФ-лучами;

Установленные параметры работы основных сооружений, входящих в состав каждой из этих основных схем, явились основой для формирования альтернативных технологий, вошедших в основные таблицы разработанного нами классификатора водоочистных технологий. Эти технологические схемы следует рассматривать как базовые. На следующем этапе их обоснования для конкретного водоисточника они могут уточняться. Поэтому интервал применимости их более широк, что фиксируется несколькими классами и подклассами исходной воды и самих схем.

В главе б «Технико-экономическое обоснование и промышленная апробация усовершенствованных технологий водоподготовки» выполнена оценка методов технико-экономических расчетов по приведенным затратам, чистому дисконтному доходу и внутренней норме доходности. Рассмотрен пример ТЭО водоочистной технологии для действующей водопроводной станции с использованием двух методов расчетов. Приведены результаты производственных испытаний и определен экономический эффект от внедрения новых и усовершенствования существующих технологий водоподготовки.

Сопоставление методики технико-экономического обоснования, в которой срок окупаемости ранее принимался постоянным (Т = 7-8 лет) и методики с использованием дисконтирования, показало, что в первом случае не учитывается возможность реинвестирования доходов и временная стоимость денег. Поэтому, в случае различных временных структур доходов проекты, сравниваемые по первой методике, могут быть оценены необъективно.

Результаты технико-экономического обоснования технологии очистки воды, выполненного для Вологодской очистной станции (III очередь) по приведенным затратам и чистому дисконтному доходу, позволяли определить наиболее выгодный вариант. Причем, он оказался одним и тем же как при использовании экономического критерия - приведенных затрат при обоснованном сроке окупаемости не более

4 лет, так и при использовании критерия - чистого дисконтного дохода {ЧЦЦ—нпах).

Производственная апробация разработанных технологий в условиях станций очистки воды для целей хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения осуществлялась на реальных природных водах в различных регионах страны (рис. 10).

Характеристики объектов и технологических схем представлены в таблице 13.

<3 = 250 м3/сут

1 ** » ? ч

Л

* * ( > < г, р. ' -я , << ь

( (■ \

к * -•4

г

II

Г *

Л ! * *

К *

» 1 ' й«-о \Ц

з; 1

I

ь >

(} - 1 500 м3/суг

; ¿-¿г .1гх

У» ►А«*'^

"МУ I.

". '."л

Ун

— , ■ ^ _СИ.

П

Рис 10 Проммштснныс объекты внедрения с различной проичнодитьяьностыо станции (<Э)

<3 = 30 ООО \г7с)т

Рис 10 Прочьшленные объекты внедрения с различной производительностью станций (())

(продолжение)

Основные объекты внедрения и их технико-экономические показатели

№ п/п Объекты и годы разработки проектов и строительства Назначение станций (сооружений) Технологическая схема Суточная производительность, тысм3 Экономии-ческий эффект, млн руб.

1. Реконструкция блока осветлителей (Ш оч. Вологодской ОС). г.Вояогда хозпитьевое водоснабжение из поверхностных источников МФ+СМ(К,Ф)+ +(ОВО+ФПЗ-1)+ +СФ+Хл 75 5,14

2. Станция подготовки питьевой воды для ВГ №71. г Каспийск К+КФПЗ-1+ +СФ+УФ 1,5 5,76

3. Станция подготовки питьевой воды г.Макушино БР-ЮЗ-Н1И- +КФПЗ-1+СФ+Гх 0,6 1,43

4. Станция подготовки питьевой воды (проект). г.Великий Устюг БР+Фл+К(Ф)+ +ФПЗ-1+СФ 30 1.5

5. Станция кондиционирования мягких агрессивных вод. г.Нягань, ХМАО хозпитьевое водоснабжение из подземных источников БС+ФПЗ-1+СФ+ +Гх 30 3,56

6. Станция обезжелезивания (проект). г.Щелково, Медвежьи озера БР+ФПЗ-4+Гх 0,6 1,1

7. Станция обезжелезивания ЛОД «Огонек». г.Сергиев-Посад Л БР+ФПЗ-1+Гх 0,25 0,25

8. Станция обезжелезивания. п.Молочное Вологодской обл. БР+ФПЗ-4+Гх 0,6 1Д

9. Станция кондиционирования подземных вод, блок обезжелезивания. г.Щучье БР+ФПЗ-4+ИФ1+ +ИФП+СФ+Гх 7,0 1,8

10. Станция обезжелезивания г.Базарный Карабулак БР+ФПЗ-4+ГХ 5,0 1,3

11. Станции очистки поверхностного стока, блоки реагент-ной очистки воды, г .Москва 2 объекта 12 объектов очистка ливневого поверхностного стока АРО+К(Ф)+КФПЗ-1 (КФПЗ-4)+ОСФ 42,48 107,92 9,805

Примечание: МФ - михрофильтр; СМ - смеситель; БР - биореактор; К - коагулирование; Ф - флокулиро-вание; ОВО - осветлитель со взвешенным осадком; ФПЗ-1, КФПЗ-1, ФПЗ-4, КФПЗ-4 - фильтры с плавающей пе-нополистирольной загрузкой; СФ - сорбционкый филыр; О) - озонирование; ОСФ - осветлительно-сорбционный фильтр, УФ - обработка УФ-лучами; ГХ - обеззараживание воды гилохлоритом натрия; ИФ1, ИФII - ионообменные фильтры; АРО- аккумулирующий резервуар-отстойник.

Общий экономический эффект, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений, составил 16,38 млн.руб.

Глава 7 «Оптимизация работы водоочистного комплекса» содержит обоснование и постановку оптимизационной задачи, характеристику управляемых параметров и анализ принимаемых ограничений по технологическим и конструктивным показателям системы, теоретические основы построения структурных и математических моделей оптимизации, примеры решения конкретных оптимизационных задач.

На рис.11 и 12 приведены разработанные автором блок-схема и структурная модель оптимизации станции очистки воды, содержащей примеси антропогенного происхождения, плохо поддающихся извлечению из воды без дополнительной ее доочистки озонированием и сорбцией.

Решение оптимизационной задачи по всему технологическому комплексу водоочистной станции, состоящей из нескольких последовательно включенных сооружений, заключается в нахождения таких значений оптимизируемых параметров работы основных очистных сооружений и вспомогательных блоков, которые бы минимизировали приведенные затраты при выполнении заданных ограничений

(р'щ а™ ¿и,

где 1= 1, 2,..., N;N-количество сооружений на станции Р/>г.-.Р* - опгимшируэмые параметры; X, ши,, Х,срч - показатели качества воды соответственно на выходе из сооружений и нормативные.

В соответствии с постановкой задачи математическая модель комплекса технологических процессов, протекающих в сооружениях водоочистной станции, представляет собой зависимость показателей качества воды на выходе сооружений соответствующих требованиям от показателей качества на входе в них и оптимизируемых параметров:

где л - количество учитываемых показателей качества воды; т - количество оптимизируемых параметров.

Приемлемым способом отыскания таких зависимостей является статистический метод обработки экспериментальных данных, полученных в процессе эксплуатации действующих станций.

р'.:

Рш

Рис.11. Блок-схема водопроводной очистной станции

р'т,.... - оптимизируемые параметры (т = 1,2,..., к);Хш-показатели качества исходной воды на

входе в I модуль (¿ = 1,2.....п );лиыл, ...,)С1,па - показатели качества на выходе из очистных модулей;

ЛйыI - показатели качества очищенной воды

СанПиН 2.1.4.1074-01

£ и

а в я 2 о

в

о ■в"

I I

III

--! I-

1 Первичное хлорирование

> Реагентная обработка

____1

> 3 Отстаивание

1 ____1

»• « Фильтрование

____1

> 5 Озонирование

б Сорбционяое фильтрование

____1

7 Вторичное хлорирование

8 Очистка и повторное использование промывных вод

1 *

9 Обезвоживание и утилизация осадка

! 1.ТП

I 1

н

I "-"Г] I

¡¡.1ч

I I ) I

I |"Т1

I 1.73

■ I | I

-|—. I

1.7

| 1-Й 1 1..|-■ 1

■ ■ —г> т : 1

1 "Г 11 : 1 .) '

1.

Л а.

е-о

к

VI

в

VI

8

^

VI

с

8 *

о

VI

а.

-а

ЕР л

111(1.9) —» ШШ

Регрессионные уравнения (математические модели процесса водоочистки)

IV

Рис.12. Структурная модель оптимизации технологических процессов очистки мутных цветных вод с повторным использованием промывных вод, обезвоживания и утилизации осадка

Для каждого показателя качества воды на основе экспериментальных данных получают вектор коэффициентов. Последним этапом построения математической модели является проверка адекватности решений.

Минимум функционала достигается при оптимальных значениях оптимизируемых параметров в области границ их абсолютных значений, диктуемых реальной практикой эксплуатации тех или иных сооружений:

Для нахождения минимумов функционала при наличии ограничений в виде неравенств использован метод штрафных функций, программная система ЫШЬаЬ. Реализация предложенной методологии оптимизации комплекса водоочистных технологических процессов на станциях водоочистки апробирована на технологической схеме очистки цветных маломутных вод второй очереди станции водоподготовки г.Вологда.

Глава 8 «Разработка технологических основ построения автоматизированных, систем управления работой водоочистной станцией в оптимальном режиме». Структурная схема автоматизированной системы управления водоочистной станцией предусматривает использование на первом (нижнем) уровне простые микроконтроллеры с ограниченными возможностями. На втором уровне (управление сооружением) должны находится высокопроизводительные промышленные компьютеры- и контроллеры, способные принимать и обрабатывать информацию от десятков датчиков и управлять десятками исполнительных устройств. На третьем уровне применяются один или несколько персональных промышленных компьютеров.

Оптимальное функционирование всей системы в целом определяют алгоритмы работы ЭВМ верхнего уровня (рис.13). Именно они составляют отличительную особенность предлагаемого подхода, заключающегося в том, что алгоритмы сбора, переработки и отображения информации дополнены и взаимодействуют с алгоритмами расчета значений оптимизируемых параметров для вввода задания на системы управления второго уровня. Эти задания формируются таким образом, чтобы оптимизировать работу всей водоочистительной станции в соответствии с экономическим критерием оптимизации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам анализа изменения качества поверхностных вод и эффективности традиционных технологий водоочистки в условиях повышенной антропогенной нагрузки на водоисточники обоснована целесообразность дальнейшего усовершенствования и создания более экономичных и эффективных технологий с использованием: биологических методов очистки с помощью естественного биоценоза, экологически чистых окислителей и их комбинаций, новых конструкций осветлительно-сорбционных фильтров и фильтров с гранулированно-волокнистой загрузкой.

2. Разработанные новые классы и подклассы поверхностных вод и классификатор технологий очистки учитывают не только фазово-дисперсное состояние примесей в очищаемых водах, но и изменчивость количественного состава, временной фактор присутствия извлекаемых ингредиентов в воде на протяжении всего срока эксплуатации сооружений, а также фактора риска для здоровья человека в периоды краткосрочного превышения концентраций извлекаемых ингредиентов над их нормированными ПДК в питьевой воде.

3. Предложены рабочие гипотезы и разработаны модели, характеризующие физико-химическую и биологическую сущность процессов:

• биопредочистки воды в биореакторах с носителями прикрепленных микроорганизмов в условиях стесненной сукцессии и функционирования трофической цепи естественной микрофлоры;

• одновременно протекающих процессов адгезии и сорбции минеральных и органических примесей в комбинированном плавающем инертно-сорбционном слое загрузки;

• фильтрования воды через гранулированно-волокнистые слои плавающей загрузки с их регулируемым межпоровым пространством.

4. Теоретически обоснованы, разработаны новые и усовершенствованы существующие технологические схемы и сооружения водоочистки, в которых реализованы изложенные в п.2 процессы. Установлены гидродинамические и технологические закономерности работы предложенных водоочистных сооружений, работающих в составе единой технологической цепи.

5. На основании выполненных экспериментальных исследований в полупромышленных и промышленных условиях процессов биопредочистки, озонирования с УФ-облучением, озонирования воды совместно с обработкой ее пероксидом водорода,

фильтрования через гранулированно-волокнистые инертные загрузки и глубокой очистки в осветлительно-сорбционном слое, получены значения эмпирических констант регрессионных уравнений, явившихся основой для инженерных расчетов и используемых при проектировании, технико-экономическом обосновании и оптимизации технологических схем водоподготовки.

6. Усовершенствованные технологические схемы подготовки природных вод, содержащих антропогенные примеси, и конструкции новых сооружений, разработанные соискателем, защищены семью авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

7. Разработанные структурные и математические модели оптимизации режимов работы водоочистных комплексов и созданные на их основе программы для ЭВМ позволяют решать практические задачи по оптимальному управлению режимами эксплуатации водоочистных станций при изменяющемся качестве воды в водоисточниках в характерные сезоны года или при внезапном ее загрязнении под действием техногенных факторов.

8. Оценка технико-экономического обоснования технологий очистки природных вод и примеры расчетов подтверждают целесообразность применения в современных условиях кредитования методик ТЭО, базирующихся на экономическом критерии по максимальному чистому дисконтному доходу или по минимальным приведенным затратам, но с коэффициентом нормативной окупаемости не менее 0,25.

9. Результаты исследований соискателя включены в учебно-справочное пособие «Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений». В 3-х томах (2-е издание, до-полн. и перераб.), гл.9-11, 15, п.п. 25.2, 25.13, гл.14 и 18 (-М.: Из-во Ассоциации стр.вузов, 2004), учебное пособие для студентов вузов. «Водозаборно-очистные сооружения», гл.9 (-М.: Астрель, АСТ, 2003), «Классификаторы технологий очистки природных вод, п. 1.1,2.1 (-М.: ГП Союзводоканалпроект, 2000).

10. Научные разработки автора реализованы на 23 объектах России, в том числе: на станциях очистки природных поверхностных вод в гг. Каспийске, Макушино, Вологде, Великом Устюге; на станциях кондиционирования подземных вод в гг.Нягани, Базарном Карабулаке, Щелково, Сергиевом Посаде, Петровске, посМолочное, в системах оборотного технического водоснабжения г.Москвы.

Для различных проектных и эксплуатационных организаций страны разработано и передано свыше 30 рекомендаций на проектирование и эксплуатацию предложенных технологий и сооружений.

Общая производительность очистных сооружений, внедренных в проекты и строительство достигла свыше 300

11. Экономический эффект, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений водоочистки в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники по сравнению с базовыми аналогами в ценах 2002 г. составил 16,38 млн.руб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Монографии

1. Говорова Ж.М. Выбор и оптимизация водоочистных технологий. -Вологда-М.: ВоГТУ,2003.-111с.

Книги иучебныепособия

2. Журба М.Г., Приемышев Ю.Р., Говорова Ж.М., Лебедева Е.А. Очистка природных вод, содержащих антропогенные примеси. -Вологда: ВГТУ, 1998. - 104 с, (п.п.1.1, 2.2,3.1,4.2-4.4,6).

3. Журба М.Г., Нечаев А.П., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М., Родина И.С., Ванин ВВ., Козина А.К. Классификаторы технологий очистки природных вод. -М.: ГП Союз-водоканалпроект, 2000. -118 с, (п. 1.1,2.1).

4. Журба М.Г., Соколов Л И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: издание второе, переработанное и дополненное. Учебное пособие В 3-х томах. -М.: Издательство АСВ, 2003. (Т.2, гл.9-11, 15; Т.З, п.п. 25.2,25.13; в соавторстве с Журбой М.Г - Т.2, гл.14 и 18).

5. Журба М.Г., Вдовий Ю.И., Говорова Ж.М., Лушкин И.А. Водозаборно-очистные сооружения: Учебное пособие для студентов вузов. Под ред. МХ.Журбы. -М.: Астрель, АСТ, 2003. - 569 с, (в соавторстве с Журбой М.Г. - п.5.3,5.4,5.5 и гл.9).

Обзорные иэкспресс-информации

6. Говорова Ж.М. Усовершенствование водоочистных технологий при антропогенных нагрузках на водоисточники: Обзор, информ. /ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М, 2000. - с. 66. (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства. Вып. 4.1-65).

7. Журба М.Г., Чекрышов А.В., Говорова Ж.М. Обработка промывных вод и осадков водопроводных станций: Обзор, информ. /ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М, 2001.- с. 46. (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства. Вып.1.1-44).

8. Говорова Ж.М. Обезжелезивание подземных вод (существующие технологии и пути усовершенствования). Экспресс-информ//ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М., 2001. - С.1-4. (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства. Вып.6. 1-44).

9. Говорова Ж.М. Автоматизация водоочистных станций в оптимальном режиме. Экспресс-информ./ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М, 2003. - С.75-79. (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства и ЖКХ, 67.53.19. Вып.4).

Статьи

10. Журба М.Г., Мякишев В.А., Журба Ж.М. (Говорова Ж.М.). Новый фильтрующий материал из отходов пенопласта//Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1990, №1.- С.3-5.

11. Журба Ж.М. Гидравлические закономерности работы водоочистных фильтров с комбинированной пенопласто-волокнистой загрузкой (сообщение I) //Известия вузов. Строительство. -Новосибирск, 1992, №2. - С. 86-90.

12. Журба Ж.М. Гидравлические закономерности работы водоочистных фильтров с комбинированной пенопласто-волокнистой загрузкой (сообщение II) //Известия вузов. Строительство. -Новосибирск, 1993, №2. - С.79-83.

13. Журба М.Г., Любина Т.Н., Мезенева Е.А., Говорова Ж.М., Приемышев Ю.Р. Новые решения в подготовке питьевых вод //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1994, №1.- С.3-5.

14. Журба Ж.М. Водоочистные фильтры с пенопласто-волокнистой загрузкой //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1996, №9. - С.16-18.

15. Журба М.Г., Жаворонкова В.И., Говорова Ж.М., Немцев В.А., Селюков А.В., Орлов М.В. Очистка цветных маломутных вод, содержащих антропогенные примеси //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1997, №6. - С.3-8.

16. Журба М.Г., Жаворонкова В.И., Говорова Ж.М., Немцев В.А., Селюков А.В., Анастасиева Л.А., Приемышев Ю.Р. и др. Очистка цветных маломутных вод, содержа-

щих антропогенные примеси (сообщение II) //Водоснабжение и санитарная техника. -М.,1997,№7.-С.5-10.

17. Говорова Ж.М., Покровский М.С. Интенсификация работы очистных сооружений водопровода путем использования осветлительно-сорбционных фильтров. Сборник научных трудов ВоПИ. В 2-х томах. -Вологда, 1998, Т.2 - С.63-66.

18. Журба М.Г., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М., Ванин В.В., Колядкина Г.С., Галиу-лов Н.М. и др. Кондиционирование мягких агрессивных подземных вод Западной Сибири //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1999, №5. - С.7-11.

19. Говорова Ж.М., Орлов М.В. Биологическая предочистка природных вод. Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении. Сб .материалов. -М.: Госстрой РФ, НИИ КВОВ, 1999, вып.1. - С.25-26.

20. Покровский М.С, Говорова Ж.М. Осветлительно-сорбционный фильтр //Водоснабжение и санитарная техника. .-М., 2000, №7. - С.7-11.

21. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Васечкин Ю.С. Оптимизация комплекса технологических процессов водоочистки //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 2001, №5. -С.5-9.

22. Журба М.Г., Ивлева ГА., Говорова Ж.М., Жаворонкова В.И., Козина А.К., Колядкина Г.С. Кондиционирование подземных вод, содержащих биологически активные и биогенные элементы //Водоснабжение и санитарная техника. - М, 2002, № 8. -С.6-11.

23. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Говоров О.Б., Ишханян К.Р., Левиков В.Б., Бро-новицкая О.В., Черников Г.А. и др. Разработка и внедрение водоочистных комплексов поверхностного стока//Водоснабжение и санитарная техника. -М., 2003, № 3. - С.25-29.

24. Журба М.Г., Говорова ЖМ., Лебедева Е.В., Васечкин Ю.С. Оценка фоновых и техногенных загрязнений очищаемых природных вод. Сб.научных трудов НИИ ВО-ДГЕО. Вып.5. - Очистка и кондиционирование природных вод. -М., 2004. - С.8-17.

25. Говорова Ж.М. Теоретическое обоснование модифицированных технологий водоочистки. Сб.научных трудов НИИ ВОДГЕО. Вып.5. - Очистка и кондиционирование природных вод.-М., 2004. -С.41-56.

26. Говорова Ж.М., Говоров О.Б., Гандурина Л.В., Буцева Л.Н. Очистка ливневого поверхностного стока на осветлительно-сорбционных фильтрах с применением катион-

ных флокулянтов. Сб.научных трудов НИИ ВОДГЕО. Вып.7. - Очистка сточных вод. -М.,2004. -С.52-62.

Тезисы докладов

27. Журба Ж.М. Фильтры с волокнисто-пенопластовой загрузкой. Тезисы доклада IV РНПК «АСУ и современные технологии водоснабжения и водоотведения в условиях Дальнего Востока». -Владивосток, 1990. - С.61.

28. Журба Ж.М. Доочистка сточных вод на пенопласто-волокнистых фильтрах. Тезисы доклада НТК ВоПИ «Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов». -Вологда, 1994. - С.38.

29. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Технология и сооружения для глубокой очистки природных вод, содержащих техногенные примеси. Тезисы доклада II МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-96. -М., 1996. - С.194-195.

30. Говорова Ж.М., Орлов М.В., Покровский М.С., Вепрев В.Г. Выбор носителей прикрепленной микрофлоры в биореакторах-фильтрах с пенопласто-волокнистой загрузкой. Тезисы доклада (на укр.языке) III НТК «Промышленное и гражданское строительство». -Ровно, 1997. - С.84-87.

31. Говорова Ж.М., Журба М.Г., Вепрев В.Г. Кондиционирование подземных вод на биореакторах-фильтрах с пенопласто-волокнистой загрузкой. Тезисы доклада (на укрлзыке) МНТК «Актуальные проблемы водохозяйственного строительства». -Ровно, 1997.-С.92-95.

32. Покровский М.С., Говорова Ж.М. Повышение барьерной функции водопроводных очистных сооружений на основе применения осветлительно-сорбционных фильтров. Тезисы доклада ОНПК «Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет». -Вологда, 1997. - С.53-55.

33. Орлов М.В., Говорова Ж.М. Биологическая предочистка природных вод, как метод позволяющий снизить образование канцерогенных хлорорганических соединений. Тезисы доклада ОНПК «Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет». -Вологда, 1997.-С.61-68.

34. Говорова Ж.М. Очистка природных вод, содержащих пестициды, с применением озона и пероксида водорода. Тезисы доклада III МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-98. -М., 1998. - С.34-35.

35. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Технико-экономическое обоснование технологий и сооружений для глубокой очистки природных вод. Тезисы доклада III МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-98. -М., 1998. - С.198-199.

36. Журба М.Г., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М., Галиулов Н.М. и др. Обоснование технологии кондиционирования мягких агрессивных вод для питьевых целей. Тезисы доклада НТК «Современные проблемы водоснабжения, водоогведения и охраны водных ресурсов». - Санкт-Петербург, 1998. -С.44-46.

37. Говорова Ж.М. Технология водоочистки на основе фильтров с пенопласто-волокнистой загрузкой. Тезисы доклада IV МНТК «Питьевая вода». -Одесса, 1998. -С.73-74.

38. Говорова Ж.М. Новые технологии очистки природных вод. Тезисы доклада IV МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2000. -М., 2000. - С.345.

39. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Классификаторы технологических схем водоочистки. Тезисы доклада IV МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2000, -М..2000.-С.354.

40. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Современные .технологии подготовки питьевых вод в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники. Тезисы доклада КМФ «Экология города и здоровье человека» - М., 2000. - С.62-63.

41. Журба М.Г., Говорова Ж.М. Оптимизационные модели технологических схем очистки природных вод. Тезисы доклада. Академические чтения «Системы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов в начале XXI века». - Санкт-Петербург, 2001.-С.57-59.

42. Говорова Ж.М., Делов Л.Е. Комплексное использование окислителей на первой стадии водообработки. Тезисы доклада МНТК «Проблема экологии на пути к устойчивому развитию регионов». - Вологда, 2001. - С.63.

43. Говорова Ж.М. Методология выбора технологий водоподготовки природных вод. Тезисы доклада МНПК «Градоформирующие технологии XXI». -М., 2001. -С. 165166.

44. Говорова Ж.М. Системный подход к выбору водоочистных технологий. Тезисы доклада V МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2002. -М„ 2002. -С.78-79.

45. Говорова Ж.М. Комбинированные волокнисто-гранулированные и осветли-тельно-сорбционные водоочистные фильтры. Тезисы доклада V МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2002. -М., 2002. - С. 176-177.

46. Говорова Ж.М. Биологические методы предварительной очистки природных вод. Тезисы доклада конференции «Микробиология водопользования». -М., 2002. -С.31-32.

47. Говорова Ж.М. Интенсификация водоочистных технологий в современных условиях. Тезисы доклада МНТК «Актуальные проблемы водохозяйственного строительства». -Ровно, 2002. - С.44-48.

48. Говорова Ж.М. Теоретическое обоснование автоматизированных систем управления водоочистными станциями в оптимальном режиме. Сборник докладов МК «ЕТЕВК-2003». - Ялта, 2003. - С. 124-126.

49. Говорова Ж.М. Теоретические предпосылки обоснования технологических схем и процессов очистки. Сборник материалов НПК «Современные технологии, методы очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод».- Череповец, 2003. - С.4-5.

Авторскиесвидетельства ипатенты

50. Журба М.Г., Журба Ж.М. Установка для очистки воды «Компакт-6». А.с. 1550683 (SU), A1 В 01 D 36/00,24/00,1988 (ДСП).

51. Ковалев В.В., Англичев И.Д., Журба Ж.М., Ткач А.П. и др. Фильтр для очистки воды. Патент № 2023472 (RU), C1 В 01 24/46,1994. Бюл. № 22.

52. Журба М.Г., Гироль Н.Н., Якимчук Б.Н., Журба Ж.М. Фильтр для очистки жидкостей. А.с. 1717173 (SU), A1,1992. Бюл. № 9.

53. Журба М.Г., Журба Ж.М. Установка для очистки воды (варианты). Патент № 2102339 (RU), C1 В 01 98. Бюл. № 2.

54. Журба М.Г., Журба Ж.М. Установка оборотного водоснабжения. Патент № 2103227 (RU), C1 27.01.98. Бюл.№3.

55. Журба М.Г., Журба Ж.М. Установка водоснабжения. Патент № 2103230 (RU), С1 27.01.98. Бюл. №3.

56. Журба М.Г., Журба Ж.М. Способ и устройство для очистки жидкостей. Патент № 2106897 (RU), C1 20.03.98. Бюл. № 8.

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 Тираж 100 экз. тел. 185-79-54

г. Москва м. Бабушкинская ул. Енисейская 36 комната №1 (Экспериментально-производственный комбинат)

N2- 65 4 9

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ОБЛАСТИ • ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД,

СОДЕРЖАЩИХ АНТРОПОГЕННЫЕ ПРИМЕСИ

1.1. Ухудшение качества природных вод под воздействием антропогенных нагрузок на водоисточники.

1.2. Анализ антропогенных загрязняющих веществ и методов их извлечения.

1.3. Анализ эффективности традиционных технологий очистки природных вод для питьевых целей.

1.4. Современные технические приемы повышения барьерной роли водоочистных сооружений и их оценка.

1.5. Цель и задачи исследований.

Выводы по главе 1.

Глава 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОБОСНОВАНИЮ ВОДООЧИСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

2.1. Системный подход к выбору водоочистных технологий.

2.2. Анализ существующих и обоснование новых классов поверхностных вод.

2.3. Оценка качества исходной воды при выборе технологических схем очистки.

2.4. Разработка классификаторов технологий очистки природных вод. 75 Выводы по главе 2.

Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Концептуальная модель теоретического обоснования водоочистных технологий.

3.2. Биохимическая сущность пред очистки воды в биореакторах с носителями прикрепленных микроорганизмов.

3.3. Физико-химическое воздействие на обрабатываемую воду сильных окислителей и УФ-облучения.

3.3.1. Первичное озонирование воды, содержащей органические загрязнения.

3.3.2. Совместная обработка воды окислителями и УФ-облучением 103 3.4. Закономерности осветления воды в комбинированном осветлительно-сорбционном слое загрузки.

3.5 Теоретические основы глубокой сорбционной очистки воды в осветительно-сорбционном слое загрузки.

3.6. Гидравлические и технологические закономерности работы фильтров с гранулированно-волокнистым плавающим слоем.

3.7. Теоретические основы процесса обезжелезивания подземных вод с использованием прикрепленной микрофлоры.

Выводы по главе 3.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ АНТРОПОГЕННЫЕ ПРИМЕСИ

4.1. Цель и задачи исследований. Экспериментальная база и методики проведения исследований.

4.1.1. Цель и задачи исследований.

4.1.2. Экспериментальные установки и методика исследований очистки цветных маломутных вод.

4.1.3. Методика исследования мутных цветных вод, содержащих антропогенные примеси.

4.1.4. Экспериментальные установки и методика проведения исследований фильтров с пенопласто-волокнистой загрузкой (ФПВЗ).

4.1.5. Установки и методика испытаний по обезжелезиванию подземных вод.

4.1.6. Установки и методика исследований очистки воды, содержащей высокоустойчивую коллоидную взвесь в и нефтепродукты.

4.2. Биологическая предочистка поверхностных вод.

4.3. Первичное озонирование маломутных цветных вод.

4.4. Совместная обработка воды озоном, пероксидом водорода и УФ-облучением.

4.5. Осветление воды на фильтрах с пенопласто-волокнистой загрузкой.

4.6. Глубокая доочистка воды в комбинированном осветлительно-сорбционном слое.

4.7. Обезжелезивание подземных вод на биореакторах-фильтрах с плавающей загрузкой.

Выводы по главе 4.

Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ АНТРОПОГЕННЫХ ПРИМЕСИ

5.1. Очистка маломутных цветных вод, содержащих антропогенные примеси.

5.2. Очистка вод с повышенной бактериальной и антропогенной з агрязненностью.

5.3. Очистка мутных вод, содержащих антропогенные примеси.

5.4. Оценка исследуемых технологий биотестированием.

5.5. Область применения усовершенствованных технологических схем водоочистки.

Выводы по главе 5.

Глава 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И

ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ

6.1. Обоснование исходных данных.

Анализ методов технико-экономических расчетов.

6.2. Технико-экономическое обоснование водоочистных технологий по приведенным затратам и чистому дисконтному доходу.

6.2.1. Выбор наиболее выгодной технологии на базе приведенных затрат.

6.2.2. Расчет по чистому дисконтному доходу.

6.3. Испытания новых технологий водоочистки в производственных условиях и их экономический эффект.

6.3.1. Станция подготовки питьевой воды г.Макушино.

6.3.2. Контейнерная станция подготовки питьевой воды в г.Каспийске.

6.3.3. Станция кондиционирования подземных вод г.Нягань.

6.3.4. Станция обезжелезивания подземных вод на биореакторах и фильтрах с плавающей гранулировано-волокнистой загрузкой.

6.3.5. Станции очистки поверхностных вод.

Выводы по главе 6.

Глава 7. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВОДООЧИСТНОГО КОМПЛЕКСА

7.1. Постановка задачи.

7.2. Разработка структурных моделей оптимизации технологических схем водоочистки.

7.3. Математические модели для решения оптимизационных задач.

7.4. Определение расчетных зависимостей эффективности работы отдельных сооружений в технологической схеме.

7.5. Нахождение аналитических выражений для определения приведенных затрат.

7.6. Программные средства для решения оптимизационных задач.

7.7. Оптимизации действующего водоочистного комплекса.

7.8. Влияние изменения производительности станций во времени.

7.9. Оптимизация режимов работы станции с учетом показателей риска 345 Выводы по главе 7.

Глава 8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОСТРОЕНИЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ В ОПТИМАЛЬНОМ РЕЖИМЕ

8.1. Характеристика объекта автоматизации.

8.2. Структура и принципы построения автоматизированных систем управления работой водоочистных станций в оптимальном режиме

8.3. Технологические требования к приборам и средствам автоматизации.

8.4. Основы создания программного обеспечения.

Выводы по главе 8.

Основные положения Закона Российской Федерации «О питьевой воде», федеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой», «Водного Кодекса РФ», межрегиональной программы «Возрождение Волги» и аналогичных региональных программ предусматривают повышение санитарно-гигиенической надежности технологий водоподготовки в условиях трансформации качества воды в водоисточниках под воздействием природных и антропогенных факторов.

Станции очистки природных вод для питьевых и технических целей являются одними из главных составляющих звеньев в системах водоснабжения. От их работы зависит надежное обеспечение водопотребителей водой соответствующего качества.

Основными источниками централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в большинстве регионов Российской Федерации и стран СНГ остаются поверхностные воды рек, водохранилищ и озер, на долю которых приходится около двух третей от общего объема водозабора.

Усиление антропогенных нагрузок на водоисточники с одной стороны, повышение требований СанПиН 2.1.4.1074-01 к качеству питьевой воды и сложившаяся экономическая ситуация в стране с другой, обуславливают необходимость создания новых и усовершенствования существующих технологий очистки природных вод. Вышеупомянутые технологии должны основываться на более экономной реализации таких дорогостоящих методов как озонирование, сорбция, ионный обмен, обратный осмос при одновременном повышении санитарной надежности и экологичности станций водоподготовки.

Ухудшение санитарно-гигиенического состояния большинства (поверхностных, в первую очередь) источников водоснабжения и появление в местах расположения водозаборов загрязняющих веществ техногенного происхождения вызвало необходимость пересмотреть методику оценки качества воды в источниках водоснабжения применительно к обоснованию технологии водоочистки, разработать классификаторы технологий водоочистки с учетом фазово-дисперсного состояния примесей, временного фактора их присутствия в районах водозабора и антропогенной нагрузки, уточнить методики технико-экономического обоснования, создать структурные и математические модели оптимизации, разработать программное обеспечение для автоматизированных систем управления режимами эксплуатации водоочистных комплексов в оптимальном режиме. Такой системный подход к выбору технологий очистки воды позволяет научно обосновать предлагаемые методы интенсификации и повышения санитарно-гигиенической барьерной возможности как традиционных технологий и сооружений, так и вновь создаваемых.

Все вышеизложенное и определяет актуальность данной диссертационной работы.

Работа выполнялась в рамках комплексной целевой программы Министерства науки, промышленности и технологий по плану фундаментальных и поисковых исследований (государственные контракты №№ ГНТД/ГК-034/00/-П, ГНТД/ГК-034-(00)-Д01, 43.600.1.4.0034, тема: «Теоретическое обоснование и разработка технологий подготовки питьевой воды в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники»), в соответствии с техническими заданиями по разделам очистки и кондиционированию воды целевых программ «Обеспечение населения России питьевой водой» и «Возрождение Волги», а также по хоздоговорным работам с рядом водохозяйственных и промышленных предприятий.

Целью диссертационной работы является теоретическое обоснование, разработка новых и усовершенствование существующих технологий очистки природных вод при повышенных антропогенных нагрузках на водоисточники. В соответствии с поставленной целью были сформулированы задачи исследований, которые отражены в содержании работы.

Методика проведения исследований включает:

- сбор, анализ и обобщение научно-технической (включая патентную) литературы для оценки современного состояния, обоснования актуальности и формулировки цели и задач исследований в области очистки природных вод, содержащих антропогенные примеси;

- теоретические исследования и создание системного подхода к обоснованию и оптимизации водоочистных технологий и методов их инженерного расчета;

- экспериментальные исследования в лабораторных и полупроизводственных условиях процессов и сооружений биологической предочистки, окисления органических веществ и фильтрования через осветлительно-сорбционные загрузки и др.;

- апробацию предложенных новых технологий и сооружений в производственных условиях и их технико-экономическую оценку;

Достоверность и эффективность результатов исследований подтверждены данными промышленного внедрения разработок при проектировании, строительстве и эксплуатации станций очистки природных вод для питьевых и технических целей.

Научная новизна работы заключается в следующем;

- предложен новый системный подход к обоснованию технологий очистки природных вод и разработан их классификатор;

- разработан метод определения расчетных концентраций удаляемых из поверхностных вод ингредиентов с учетом широкого диапазона изменений их концентраций за период наблюдений, фактора временного присутствия в очищаемой воде и величин риска для здоровья человека;

- созданы новые технологии и конструкции сооружений водоочистки (биореакторы, волокнисто-пенополистирольные и осветлительно-сорбционные комбинированные фильтры), в основу которых положен принцип экономичности и достаточности использования энергоемких устройств и оборудования, и на 7 из которых получены авторские свидетельства и патенты на изобретения;

- разработаны впервые структурные и математические модели оптимизации режимов работы водоочистных комплексов и программное обеспечение для решения оптимизационных задач;

- получены новые экспериментальные данные, на основании которых установлены гидродинамические и технологические закономерности работы предложенных сооружений, явившиеся основой для инженерных расчетов при проектировании, строительстве и эксплуатации станций водоочистки с новыми технологиями.

Практическая ценность работы

Результаты выполненных исследований использованы в разработанных и реализованных проектах на 23 объектах России, в том числе: на станциях очистки природных поверхностных вод в гг. Каспийске, Макушино, Вологде, Великом Устюге; на станциях кондиционирования подземных вод в гг.Нягани, Базарном Карабулаке, Щелково, Сергиевом Посаде, Петровске, пос.Молочное, в системах оборотного технического водоснабжения г.Москвы.

Для различных проектных и эксплуатационных организаций страны разработано и передано свыше 30 рекомендаций на проектирование и эксплуатацию предложенных технологий и сооружений.

Экономический эффект, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений водоочистки в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники составил 16,4 млн .руб. по сравнению с базовыми аналогами

Апробация результатов диссертации

Результаты исследований докладывались, обсуждались и были одобрены:

- на международных конгрессах, симпозиумах и конференциях: МК «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-96, 98, 2000, 2002, (г.Москва); МФ «Экология города и здоровье человека» (г.Москва, 2000); МНТК «Проблема экологии на пути к устойчивому развитию регионов» (г.Вологда, 2001); МНПК «Градоформирую-щие технологии XXI века» (г.Москва, 2001); МНТК «Актуальные проблемы водохозяйственного строительства» (г.Ровно, 1997, 2002); МК «ЕТЕВК-2003» (г.Ялта, 2003);

- на всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: IV РНПК «АСУ и современные технологии водоснабжения и водоотведения в условиях Дальнего Востока» (г.Владивосток, 1990); VII НТК «Научно-технические и социально-экономические проблемы охраны окружающей среды» (г.Н.Новгород, 1992); НТК ВоПИ «Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов» (г.Вологда, 1994); ОНПК «Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет» (г.Вологда, 1997); НТК «Современные проблемы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов» (г.Санкт-Петербург, 1998); академических чтениях РААСН «Системы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов в начале XXI века» (г.Санкт-Петербург, ПГУПС, 2001); НПК «Современные технологии, методы очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод» (г.Череповец, 2003);

- на заседаниях секции научно-технических советов: Госстроя РФ (2001); Московского ГТУ (2000); Нижегородского ГСУ (2001); Вологодского ГТУ (1994, 2001); НИИ ВОДГЕО (2001-2003).

Работа отмечена Большой золотой медалью ВВЦ за 2002 г. и Почетной грамотой Министерства науки, промышленности и технологий РФ.

Личный вклад соискателя

Основные выводы и положения диссертации основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях выполненных непосредственно самим автором. В качестве научного соруководителя трех аспирантов, соискателем осуществлялись постановка задач, разработка методик, анализ и обобщение результатов исследований и внедрения. Исследования проводились в период с 1994 по 2003 годы в Вологодском ГТУ, НИИ ВОДГЕО, на водопроводных станциях гг. Кишинева, Витебска, Вологды, Макушино, станциях очистки поверхностного стока г.Москвы.

В отдельных экспериментальных исследованиях совместно с автором принимали участие кандидаты технических наук Орлов М.В., Покровский М.С., Жаво-ронкова В.И., Селюков А.В., Мякишев В.А., Васечкин Ю.С., Лебедева Е.А., являющиеся соавторами ряда публикаций (см.список опубликованных работ). В этих работах доля соискателя составила от 50 до 70%.

Публикации

Основные положения и результаты исследований соискателя опубликованы в 62 научных трудах, из которых одна монография, 4 книги и учебных пособия (в соавторстве), 7 авторских свидетельств СССР и патентов РФ на изобретения, две обзорных научно-технических информации с общим объемом 56,8 печатных листов.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, восьми глав, общих выводов, списка использованных источников из 238 наименований, в том числе 30 иностранных и четырех приложений. Работа изложена на 422 страницах, содержит 109 рисунков и 85 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам анализа изменения качества поверхностных вод и эффективности традиционных технологий водоочистки в условиях повышенной антропогенной нагрузки на водоисточники обоснована целесообразность дальнейшего усовершенствования и создания более экономичных и эффективных технологий с использованием: биологических методов очистки с помощью естественного биоценоза, экологически чистых окислителей и их комбинаций, новых конструкций освет-лительно-сорбционных фильтров и фильтров с гранулированно-волокнистой загрузкой.

2. Разработанные новые классы и подклассы поверхностных вод и классификатор технологий очистки учитывают не только фазово-дисперсное состояние примесей в очищаемых водах, но и изменчивость количественного состава, временной фактор присутствия извлекаемых ингредиентов в воде на протяжении всего срока эксплуатации сооружений, а также фактора риска для здоровья человека в периоды краткосрочного превышения концентраций извлекаемых ингредиентов над их нормированными ПДК в питьевой воде.

3. Предложены рабочие гипотезы и разработаны модели, характеризующие физико-химическую и биологическую сущность процессов:

• биопредочистки воды в биореакторах с носителями прикрепленных микроорганизмов в условиях стесненной сукцессии и функционирования трофической цепи естественной микрофлоры;

• одновременно протекающих процессов адгезии и сорбции минеральных и органических примесей в комбинированном плавающем инертно-сорбционном слое загрузки;

• фильтрования воды через гранулированно-волокнистые слои плавающей загрузки с их регулируемым межпоровым пространством.

4. Теоретически обоснованы, разработаны новые и усовершенствованы существующие технологические схемы и сооружения водоочистки, в которых реализованы изложенные в п.2 процессы. Установлены гидродинамические и технологические закономерности работы предложенных водоочистных сооружений, работающих в составе единой технологической цепи.

5. На основании выполненных экспериментальных исследований в полупромышленных и промышленных условиях процессов биопредочистки, озонирования с УФ-облучением, озонирования воды совместно с обработкой ее пероксидом водорода, фильтрования через гранулированно-волокнистые инертные загрузки и глубокой очистки в осветлительно-сорбционном слое, получены значения эмпирических констант регрессионных уравнений, явившихся основой для инженерных расчетов и используемых при проектировании, технико-экономическом обосновании и оптимизации технологических схем водоподготовки.

6. Усовершенствованные технологические схемы подготовки природных вод, содержащих антропогенные примеси, и конструкции новых сооружений, разработанные соискателем, защищены семью авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

7. Разработанные структурные и математические модели оптимизации режимов работы водоочистных комплексов и созданные на их основе программы для ЭВМ позволяют решать практические задачи по оптимальному управлению режимами эксплуатации водоочистных станций при изменяющемся качестве воды в водоисточниках в характерные сезоны года или при внезапном ее загрязнении под действием техногенных факторов.

8. Оценка технико-экономического обоснования технологий очистки природных вод и примеры расчетов подтверждают целесообразность применения в современных условиях кредитования методик ТЭО, базирующихся на экономическом критерии по максимальному чистому дисконтному доходу или по минимальным приведенным затратам, но с коэффициентом нормативной окупаемости не менее 0,25.

9. Результаты исследований соискателя включены в учебно-справочное пособие «Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений». В 3-х томах (2-е издание, дополн. и перераб.), гл.9-11, 15, п.п. 25.2, 25.13, гл.14 и 18 (-М.: Из-во Ассоциации стр.вузов, 2004), учебное пособие для студентов вузов «Водозаборно-очистные сооружения», гл.9 (-М.: Астрель, ACT, 2003), «Классификаторы технологий очистки природных вод, п. 1.1, 2.1 (-М.: ГП Союзводоканалпроект, 2000).

10. Научные разработки автора реализованы на 23 объектах России, в том числе: на станциях очистки природных поверхностных вод в гт. Каспийске, Макушино, Вологде, Великом Устюге; на станциях кондиционирования подземных вод в гг.Нягани, Базарном Карабулаке, Щелково, Сергиевом Посаде, Петровске, пос.Молочное, в системах оборотного технического водоснабжения г.Москвы.

Для различных проектных и эксплуатационных организаций страны разработано и передано свыше 30 рекомендаций на проектирование и эксплуатацию предложенных технологий и сооружений.

Общая производительность очистных сооружений, внедренных в проекты и строительство достигла свыше 300 тыс.м3/сут.

11. Экономический эффект, подтвержденный Актами внедрения предложенных технологий и сооружений водоочистки в условиях повышенных антропогенных нагрузок на водоисточники по сравнению с базовыми аналогами в ценах 2002г. составил 16,38 млн.руб.

1. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. -М.: КолосС, 2003. -157 с.

2. Государственный доклад «О состоянии окружающей природный среды Российской Федерации в 1998 г.». Web-версия. Copyright © 1999. ГК РФ по охране окружающей среды. Copyright © 2000. Информационно-технический центр Госкомэкологии России.

3. Говорова Ж.М. Усовершенствование водоочистных технологий при антропогенных нагрузках на водоисточники: Обзор, информ./ ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М., 2000. с. 66. (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства. Вып. 4.1-65).

4. Жуков Н.Н. Экологическое и санитарно-гигиеническое состояние водных источников в РСФСР //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1991, №7.

5. Найденко В.В. Великая Волга на рубеже тысячелетий. От экологического кризиса к устойчивому развитию. В 2-х томах. -Нижний Новгород: Промграфика, 2003.-432 с.

6. Усольцев В.А., Соколов В.Д., Сколубович Ю.Л., Алексеева Л.П., Драгинский B.J1. Подготовка воды питьевого качества в городе Кемерово. -М: Кемеровский водоканал, НИИ КВОВ, 1996. 116 с.

7. Сколубович Ю.Л., Соколов В.Д., Краснова Т.А., Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. Оценка воды р.Томь и подземных водоисточников в системах водоснабжения Кузбасса //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 2002, №2.

8. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: Санитарные правила и нормы. -М: ИИЦ Госкомсанэпиднадзор России, 2001. -111с.

9. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России.- С.-Петербург: Наука, 1995. 370 с.

10. Журба М.Г., Мякишев В.А., Гироль Н.Н. Повышение качества питьевой воды в МССР: Обзор, информ. /МолдНИИНТИ. -Кишинев, 1979. 60 с.

11. Журба М.Г., Мякишев В.А. Очистка поверхностных вод, подвергшихся антропогенному воздействию //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1992, №8. -С.3-5.

12. СанПиН 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. М, 1988. - 68 с.

13. Фишман Г.И., Певзнер И.Д., Мелентьева Н.Д. и др. Сорбционная и ионообменная доочистка сточных вод в производстве поликарбоната //Химия и технология воды. -Киев, 1987. -Т.9, №2. С.142-145.

14. Белоусова М.Я., Шварц И.А., Гудыно Т.В. Сорбция некоторых нормируемых в водах органических соединений на полисорбе С //Химия и технология воды. — Киев, 1987. -Т.9, №2. С. 180-181.

15. Подлеснюк В.В., Фридман JI.E., Митченко Т.Е. и др. Адсорбционная очистка сточных вод химического предприятия с использованием сочетания различных типов адсорбентов //Химия и технология воды. -Киев, 1991. -Т.13, №5. С.503-506.

16. Милованов Л.В., Краснов Б.П. Методы химической очистки сточных вод горнорудных предприятий цветной металлургии. -М.: Недра, 1967. 148 с.

17. Рогожкин Г.И. Озонирование водных растворов фенола. Труды института/ ВНИИ ВОДГЕО. -М., 1990. С.38-40. -Технология физико-химической очистки промышленных сточных вод. Аналитический контроль процессов очистки.

18. Соколова В.П., Кудрина Л.А., Чикунова Л.А., Забегалов Ю.Д. Очистка фенол-содержащих сточных вод пероксидом водорода в присутствии катализатора. //Химия и технология воды. Киев, 1987. - С.364-365.

19. Бобков В.И. Исследование реакции окисления фенола перманганатом калия. /Труды института «ВОДГЕО», вып.50. -М., 1975. 111с. - Очистка промышленных сточных вод.

20. Журба М.Г., Нечаев А.П., Ивлева Г.А., Говорова Ж.М., Родина И.С., Ванин В.В., Козина А.К. Классификаторы технологий очистки природных вод. -М.: ГП Союзводоканалпроект, 2000. 118 с.

21. Сенина Т.Д. Очистка от масел на многослойных волокнистых фильтрах сточных вод горячего проката. Автореф.дисс.канд.техн.наук. -М.: 1986. 24 с.

22. Паскуцкая Л.Н., Новиков В.К., Криштул В.П. Повышение эффективности очистки воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. -М.: Стройиздат, 1987. 80 с.

23. Мясников И.Н., Потанина В.А., Попов В.А., Чмелев Ю.А. Применение комбинированных сооружений для очистки нефтесодержащих сточных вод. Труды института /ВНИИ ВОДГЕО (ДАР/ВОДГЕО). -М., 2002. вып.2 С.5-6. - Проблемы инженерной геоэкологии.

24. Золотухин И.А. Влияние встроенных перегородок и электродных систем на эффективность работы электрофлотационного аппарата //Химия и технология воды. -Киев, 1988. -Т. 10, №4. С.342-344.

25. Назарян М.М., Ефимов В.Т., Кульский Л.А. Автоматизация установки для очистки отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей //Химия и технология воды. -Киев, 1985. Т.7, №4. - С.73-75.

26. Тарасевич Ю.И., Пащенко А.А., Безорудько О.В. и др. Очистка воды от диспергированной нефти с помощью гидрофобного перлита //Химия и технология воды. -Киев, 1980. Т.2, №4. - С.346-349.

27. Пилипенко А.Т., Пащенко А.А., Тарасевич Ю.И. и др. Технология получения, свойства и применение в водоочистке гидрофобного вспученного перлита. //Химия и технология воды. -Киев, 1981. Т.З, №3. - С.242-247.

28. Эттингер И.Л., Шульман Н.В., Радченко С.А. и др. Использование ископаемых углей для очистки вод от углеводородов //Химия и технология воды. -Киев, 1980.-Т.2, №1.-С.46-49.

29. Кульский Л.А., Тарасевич Ю.И., Шевчук Е.А. и др. Интенсификация двухступенного фильтрования с применением угольно-минерального сорбента //Химия и технология воды. -Киев, 1990. Т. 12, № 1. - С. 15-18.

30. Можаев Е.А. Загрязнение водоемов поверхностно-активными веществами. -М.: Медицина, 1976. 124 с.

31. Пушкарев В.В., Трофимов Д.И. Физико-химические особенности очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ. -М.: Химия, 1975. 144 с.

32. Когановский А.М., Клименко Н.А. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от поверхносто-активных веществ. -Киев: Наукова думка, 1974. 160 с.

33. Карелин А.А., Жуков Д.Д., Денисов М.А., Клочков О.Н. Очистка производственных сточных вод. -М.: Стройиздат, 1970.

34. Лукиных Н.А. -В кн. Очистка сточных вод, содержащих СПАВ. Научные труды АКХ, вып.37. -М.: Из-во М-ва коммун.хоз-ва, 1965.

35. Kowal A.L., Krutul L. Gas, woda i technical sanitarna, 1966, 49, p. 191.

36. Клименко H.A., Мамонтова A.A., Ермаков Ю.С. Утилизация угля АГ-3 отхода производства бутадиена - для очистки сточных вод текстильных предприятий //Химия и технология воды. -Киев, 1987. - Т.9, №4. - С.373-374.

37. Панасевич А.А., Климова Г.М., Тарасевич Ю.И. Адсорбция неионогенных ПАВ на глинистых минералах, модифицированных солями железа //Химия и технология воды. -Киев, 1988. Т.10, №5. - С.464-465.

38. Лойко А.В., Успенская И.Г., Вдовенко Н.В. и др. Очистка сточных вод амино-органоминералами //Химия и технология воды. -Киев, 1980. Т.2, №4. - С.356-359.

39. Панасевич А.А., Климова Г.М., Тарасевич Ю.И. Исследование адсорбции окси-этилированного изооктилфенола каолинитом //Химия и технология воды. -Киев, 1985.-Т.7,№2.-С. 15-18.

40. Leoray J.B., Fresonnet В. Treatment de J'azote organique dans les eaux potables // Techn et sci munic. 1985. - № 2. - p.72-86.

41. Васильева Б.Б., Вавилин B.A. Эффективность очистки сточных вод от соединений азота в различных многосекционных аэротенках //Химия и технология воды.-Киев, 1990. №4.- С.370-373.

42. Ribas F., Perramon J. Nauvelles perspectives dens la virology des eaux dap provision-nement //Water Supply. 1988. - № 12. - p. 237-248.

43. Argaman V. Design and performance charts for single-nitrogen removal systems // Water Res. 1981. - 15, № 7. - p.841-847.

44. Новиков B.K., Михайлова Э.М. Методы удаления нитратов и нитритов из природных вод: Обзор, информ. /ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР. -М., 1988. 39 с.

45. Bailey P.S. Reactivity of Ozone with Various Organic Functional Groups Important to Water Purification. In Proceedings of the First International Symposium on Ozone for Water and WWT, 1975, p. 101-109.

46. Bodenbach H. Die neue, biologische arbeitende anlage zur ammonium Entfernung aus grund - und Oberflachen Wassern // DVGW - Sehriftenev Wasser. - 1981. - № 102. - S.261-281.

47. Raff J., Hajek P. M. Zur Nitrifikation in Teiebye Wassern durch suspendierte und sessile Nitrifikanten // GWF Wasser / Abwasser. - 1981. - 122, № 11. - s. 501-505.

48. Harada Minoru, Radama Minoru, Arai Akiv. Kagsuma Кэнсэцу Гидзюцу Кэнюодзе Нэмпо //Anpual Rept Kajima Jnst. Consstr. Technol. 1985. - № 33. - p. 209-214.

49. Асс Г.Ю. Шеер Н.Г. Очистка подземной воды от соединений азота для хозяйственно-питьевого водоснабжения //Химия и технология воды. -Киев, 1990, -Т.12, №11. С. 1043-1047.

50. Шевченко М.А., Таран П.Н., Гончару к В.В. Очистка природных и сточных вод от пестицидов. Л.: Химия, 1989. - 184 с.

51. Справочник по пестицидам. /Под ред. Л.И.Медведя. Киев: Урожай, 1974. -448 с.

52. Акимов A.M., Бабич А.И. К устойчивости в воде некоторых пестицидов //Гигиена и санитария. -М., 1978, № 4. С.104-105.

53. Штанников Е.В., Степанова Н.Ю. Гигиеническое изучение барьерной роли очистных сооружений в отношении ХОП //Гигиена и санитария. -М., 1972, № 9. -С.97-99.

54. Штанников Е.В., Подземельников Е.В. Эффективность водопроводных сооружений в отношении фосфорорганических ядохимикатов //Гигиена и санитария. -М., 1978, №3.-С. 18-23.

55. Николаева Т.А., Плотникова И.П. Гигиеническая оценка существующей технологии очистки питьевой воды и некоторые пути ее улучшения //Гигиена и санитария. -М., 1975, № 7. С.29-33.

56. Врочинский К.К., Маковский В.Н. Применение пестицидов и охрана окружающей среды. Киев: Вища школа, 1979. - 207 с.

57. Шевченко М.А., Таран П.Н., Марченко П.В. Современные методы очистки воды от пестицидов //Химия и технология воды. -Киев, 1982. Т.4, № 4, - С.329-344.

58. Dore М., Zanglais В., Zegube В. Mechanisme' de Г ozonation des herdicides de Г acide phenoxydcetique: 2,4 Det. M. C. P. A. // Water Res. 1980. - 2, № 7. p.767-773.

59. A.c.912661. СССР, С 02-1/28. Способ очистки воды от пестицидов /Самарин Н.И. Опубл. 15.04.82, Бюл. № 10.

60. Шевченко М.А., Марченко П.В., Таран П.Н., Лизунов В.В. Окислители в технологии водообработки. Киев: Наукова думка, 1979. - 174 с.

61. Вакуленко В.Ф., Таран П.Н., Шевченко М.А. Обезвреживание в воде пестицида ДНОК озоном //Химия и технология воды. -Киев, 1985, Т.7, № 1. - С.52-54.

62. Вакуленко В.Ф., Таран П.Н., Шевченко М.А. Очистка воды озоном от эфиров динитрофенолов. Химия и технология воды. - 1985.- 7, № 2. - с.59-60.

63. Дубинина Г.А. Биология железобактерий и их геохимическая деятельность. Автореф. дис. док.биол.наук. -М.: ИНХИ, 1977. 40 с.

64. Габович Р.Д., Врочинский К.К., Куринный И.Л. Обесцвечивание, дезодорация и обезвреживание воды озоном. Гигиена и санитария, 1969, № 6, с. 18-22.

65. Zaplanche A., Martin G., Tonnard F. Ozonation schemes of organic phosphorus pesticides application in drinking water treatment. // Ozone: Sci and Eng. 1984. - 6, №3. -p.207-219.

66. Холодный Н.Г. Железобактерии. -M.: Из-во АН СССР, 1953. 223 с.

67. Белевцев А.Н., Жаворонкова В.И., Мельникова Н.Н. Проблемы глубокой очистки сточных вод от соединений тяжелых металлов и пути их решения. Сборникнаучных трудов /НИИ ВОДГЕО. -М., 2004, вып.7. С.69-77. - Очистка сточных вод.

68. Перечень предельно-допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. -М.: Мединор, 1995. -220 с.

69. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах. -Д.: Химия. Ленинградское отделение, 1979. 104 с.

70. Цаненко В.Ф., Милиновский А.И. Окружающая среда и соли тяжелых металлов. -Киев: Общество «Знание», 1990.

71. Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. -М.: Металлургия, 1980. 195 с.

72. Вергунова Р.В., Генкин В.Е. Электрохимическая очистка сточных вод от никеля, меди и цинка. Труды института /ВНИИ ВОДГЕО. -М., 1990. С.18-23. -Технология физико-химической очистки промышленных сточных вод. Аналитический контроль процессов очистки.

73. Sorg T.J., Logsdon G.S. Treatment technology to meet the interim primary drinking water regulation for in organics: part 5? JAWWA. 1930.V.72. №7, p.411-422.

74. Чехов O.C., Назаров В.И., Калыгин В.Г. Вопросы экологии в стекольном производстве. -М.: Легпрмобытиздат, 1990. 144 с.

75. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Процессы и аппараты. 4-е изд.перераб. и доп. Киев: Наукова думка, 1983. -528 с.

76. Кастальский А.А., Минц Д.М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. М.: Высшая школа, 1962.

77. Луков А.Н. Совершенствование технологии получения высококачественной питьевой воды из поверхностных источников. Дисс.канд.техн.наук. Нижний Новгород: НГАСУ, 2001. - С.22-54.

78. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Приемышев Ю.Р., Лебедева Е.А. Очистка природных вод, содержащих антропогенные примеси. Практическое пособие. -Вологда: ВоГТУ, 1998. 104 с.

79. Лазарев В .В. Расширение и реконструкция водопроводных очистных сооружений Молдавской СССР: Обзор, информ. /МолдНИИНТИ. -Кишинев, 1989. 52 с.

80. Пальгунов П.П., Ищенко И.Г., Миркис В.И. и др. Проблемы очистки воды на водопроводных станциях//Водоснабжение и санитарная техника. -М.,1996, №6.

81. Васильев Л.А., Санина Н.Л., Силаева Л.В. Идентификация растворенных органических соединений в процессе подготовки питьевой воды //Химия и технология воды. -Киев, 1987, № 9. С.526-528.

82. Umphers М. D., Trussel A. R., Tate С.Н., Trussel H.R., Trihalomethanes in Drinking Water. Water Quality and Supply, 1981, № 3.

83. Понтер Л.С., Алексеева Л.П., Петрановская M.P. и др. Летучие галогеноргани-ческие загрязнения питьевых вод, образующиеся при водоподготовке //Химия и технология воды. -Киев, 1985, Т.4, № 5.

84. Гюнтер Л.И., Алексеева Л.П., Хромченко Я.Л. Влияние условий хлорирования воды на образование хлороформа //Химия и технология воды. -Киев, 1985, -Т.7, № 6.

85. Васильев Л.А. Очистка поверхностных вод озоном. Дисс.докт.техн.наук. -Нижний Новгород: НГАСУ, 2001. 490 с.

86. Бурсова С.Н., Жаворонкова В.И. Замена первичного хлорирования озонированием //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1994. № 1. - С.5-6.

87. Смирнов А.Д. Специфика удаления диоксинов и других хлорорганических соединений. Раздел 2.3. Классификаторы технологий очистки природных вод. -М.:ГП Союзводоканалпроект, 2000. С.94-108.

88. Петровский О.В., Вербин В.А., Кандзас П.Ф. Опыт эксплуатации фильтра с волокнистой загрузкой регулируемой высоты //Промышленная энергетика. -М., 1984. -№8. С.24-25.

89. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977. - 356 с.

90. Миронова H.JI. Применение напорной флотации для интенсификации процессов коагулирования маломутных цветных вод. Автореф.дисс. канд.техн.наук. -Вологда: ВоГТУ,1999. 20 с.

91. Материалы семинара ФрансТех в России «Индустриальная и городская среда: новые задачи работа франко-российских экспертов». -М., 2003.

92. Первов А.Г. Разработка и внедрение мембранной обратноосмотической технологии в области водоподготовки. Автореф.дисс.докт.техн.наук. -М.: НИИ ВОДГЕО, 1997. 58 с.

93. Шевелев Ф.А., Орлов Г.А. Водоснабжение больших городов зарубежных стран. М., Стройиздат, 1987.

94. Жуков Н.Н., Драгинский В.Д., Алексеева Л.П. Озонирование воды в технологии водоподготовки //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 2000, №1, С.2-4.

95. Храменков С.В., Коверга А.В., Благова О.Е. Опыт и перспективы применения озонирования на Московском водопроводе //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 2000, № 1, С.6-8.

96. Umphers M.D., Tate С.Н., Kavanaugh М.С., Trussel R.R., Trihalomethane removal by packed tower aeration. - JAWWA, 1983, № 8.

97. Engerholm B. A., Stiny G.L. A predictive model for chloroform formation from humik acid. JAWWA, 1983, № 8.

98. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях. -М.: НИИ КВОВ, 1997.

99. Технические записки по проблемам воды: Дегремон. Пер. с англ. В 2-х т. Т.1 /К.Барак, Ж.Бабен, Ж.Бернар и др. Под редакцией Т.А.Карюхиной, И.Н.Чурбановой. М.: Стройиздат, 1983.

100. Швецов В.Н., Яковлев С.В., Морозова К.М. и др. Глубокая очистка природных и сточных вод на биосорберах // Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1995, №11.- С.6-9.114115116117118119120121122.123.124.125,126.127.

101. ГН.2.3.3.972-2000.Гигиенические нормативы. Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами. -М., 2000.

102. СанПиН (проект). Источники централизованного питьевого водоснабжения. Гигиенические требования. Правила выбора и контроль качества. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.- М.: Строй-издат, 1985.- 136 с.

103. Говорова Ж.М. Выбор и оптимизация водоочистных процессов. Вологда-М.: ВоГТУ, 2003.- 111 с.

104. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебное пособие для вузов. М.: Из-во МГУ, 1996. - 680 с.

105. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М.: Стройиздат, 1971. -579 с.

106. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. М.: Стройиздат, 1987. -240 с.

107. Караушев А.В. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод.

108. Киселев А.В., Фридман К.Б. Оценка риска здоровью. -С-Пб: АО «Дейта», 1997.-97 с.

109. Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медико-экологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения. Методические рекомендации. — М.: Минздрав РФ, 1997. 30 с.

110. Временные методические указания по комплексной оценке качества поверхностных и морских вод. -М.: Из-во комитета по гидрометеорологии и контролю природной среды, 1986.

111. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Васечкин Ю.С. Оптимизация комплекса технологических процессов водоочистки //Водоснабжение и санитарная техника. — М., 2001, №5. С.5-8.

112. Журба М.Г., Лебедева Е.А., Родина А.О. Определение расчетных показателей качества водоисточников для обоснования технологии водоподготовки. Материалы МНТК «Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов». -Вологда: ВоГТУ, 2001. С. 198-200.

113. Журба М.Г., Мезенева Е.А., Чудновский С.М. Очистка воды в водоразборном узле //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1995, №5.

114. Порядин А.Ф. Водозаборы в системах централизованного водоснабжения. -М.: НУМЦ Госкомэкологии России, 1999. 338 с.

115. Журба М.Г., Вдовин Ю.И., Говорова Ж.М., Лушкин И.А. Водозаборно-очистные сооружения и устройства. Учебное пособие для студентов вузов. Под ред. М.Г.Журбы. -М.: Астрель, ACT, 2003. 596 с.

116. Бабаев И.С. Новая технология осветления высокомутных вод //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1981, №6.

117. Голубовская Э.Н. Биологические основы очистки воды. -М.: Высшая школа, 1978.-268 с.

118. Гвоздяк П.И. Микробиология и биотехнология очистки воды //Химия и технология очистки воды. -Киев, 1989. Т.2, №9. -С.854-858

119. Боброва М.В., Глоба Л.И. Влияние природы носителя на эффективность очистки //Химия и технология воды. -Киев, 1995. -Т. 17, № 4. С.438-443.

120. Боброва М.В., Никовская Г.Н., Глоба Л.И. Биологическое удаление неорганического азота из речной воды //Химия и технология воды. -Киев, 1995. -Т. 17, № 6. С. 650-656.

121. Васильев Л.А., Васильев А.Л. Использование естественных биоценозов водоемов при очистке природных вод //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1993, № 12. С.20-21.

122. Глоба Л.И., Боброва М.В., Загорная Н.Б. и др. Очистка природной воды от фенола иммобилизованным пресноводным биоценозом //Химия и технология воды. -Киев, 1996. Т. 18, №2. - С. 195-198.

123. Глоба Л.И., Гвоздяк П.И., Загорная Н.Б. и др. Биотехнология предварительной очистки воды р.Днестр на Беляевской водоочистной станции //Химия и технология воды. -Киев, 1993. Т. 15, № 9-10. -С.690-696.

124. Швецов В.Н., Морозова К.М. Биосорберы перспективные сооружения для глубокой очистки природных и сточных вод //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1994, №1. - С.8-11.

125. Швецов В.Н., Яковлев С.В., Морозова К.М. Глубокая очистка природных и сточных вод на биосорберах //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1995, №11.-С.6-9.

126. Ives K.J. Theory of Filtration. Special Subject. London Inst. Water Supply assoc., 1969, № 7, pp.3-28.

127. Ives K.J., Sholgi J. Research on Variables Affecting Filtration/ -Journal of the Sanitary Engineering Division, ASCE, 1965, v.91, № SA4, p. 1-18

128. Варфоломеев С.Д., Калюжный C.B. Биотехнология: Кинетические основы микробиологических процессов: Учебное пособие. -М.: Высшая школа, 1990. 296 с.

129. Апельцина Е.И., Алексеева Л.П., Новиков В.К. Биологическая очистка природных вод из загрязненных источников. /Обзор. -М.: ВНИИНТПИ, 1990. -84 с.

130. Журба М.Г., Жаворонкова В.И., Говорова Ж.М., Немцев В.А., Селюков А.В., Орлов М.В. Очистка цветных маломутных вод, содержащих антропогенные примеси //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1997, №6. С.3-8.

131. Monod D. Annual Review Microbiology. 1949, 3. p. 371.

132. Шевченко М.А. Физико-химическое обоснование процессов обесцвечивания и дезодорации воды. Киев: Наукова думка, 1973 - 150 с.

133. Монастырская-Вайнер И.И. Исследование процесса введения и смешения озона с водой при ее очистке. Научные труды АКХ им. К.Д. Памфилова. Водоснабжение, №76. М., 1970. -С.47-51.

134. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. -М.: Наука, 1974. С.228-230.

135. Carlotta A. Ozone and granular activated carbon. Water Treatment. Brussels,1979, London S.A., p. 77-92.

136. Кожинов В.Ф., Кожинов И.В. Озонирование воды. -М.: Стройиздат, 1974. -159 с.

137. Merour Y. Photooxydation des phenols et des cyanures en solution aqueuse, Trese de Docteur Ingenieur presentee al Universite de Toulouse, 1975.

138. Paillard H., Roch P., et al. Nitrogenous pesticides removal by combined oxidation 0з/Н202: interests and consequences. J. Fran d'hydrologie, 1991, 22, № 2, p. 147162.

139. Young Ku et al., Decomposition of phenols in aqueoua solution by a UV/O3 process. Ozone Science and Engineering, 1996, 18, № 5, p.443-460.

140. Arisman R.K., Musick R.C., Crase Т. C. et al. Destruction of pebs in industrial and sanitary waste effluents by the ultro (UV-ozone) process. A.I. Ch.E. Symp. Ser.,1980, 76, № 197, p. 169-173.

141. Тезисы докладов Всесоюзного семинара «Проблемы очистки природных вод. Перспективы применения озонирования в технологических процессах подготовки питьевой воды». АН СССР. -Горький, 1984. 45 с.

142. Вакхлер Б.Л. Озонирование воды канала Северный Донец-Донбасс для питьевых целей. М.: Стройиздат, 1965.

143. Линевич С.Н. Обработка природных и сточных вод озоном (учебное пособие). Новочеркасск, НПИ, 1992.

144. Васильев Jl.А. Технология обработки воды озоном (учебное пособие). -Горький: ГТУ, 1984.

145. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. и др. Технология озонирования и сорбции на активных углях. /Водоснабжение и санитарная техника, М., 1995, №2, С. 16-20.

146. Журба М.Г. Влияние технических факторов на выбор технологий и сооружений подготовки питьевых вод. Материалы международного симпозиума "Экологически эффективные технологии и оборудование для очистки воды и обработки осадков", Вологда, 1993.

147. Holdsworth T.Y., Yhaul С.М. Ozone/Light Treatment of Dithiocarbamate Pesticides. US/RU Seminar of Advance in Water and Water Treatment and Sludge and Hazardous W. Manag. Oct., 1992, Cine., Ohio.

148. Feige W.A., Clark R.M., Lykins B.W., Frank C.A. Treatment of Water from Contaminated Wells. Rural Groundwater Contamination, 1987, Lemis Publisher Inc., Chelsea, M. 48118

149. Lykins B.W., Yr.,Clark R.M., Adams J.O. Granular Activated Carbon for Controlling tnm. A WW A, May, 1988

150. Ardon M. Oxygen. Elementary forms and hydrogen peroxide. N-Y-Amsterdam, 1965.

151. У. Шамб и др. Перекись водорода. М., ИЛ., 1958

152. Мураяма К., Тацуми К. Окислительное расщепление гуминовой кислоты в воде с применением перекиси водорода и УФ-лучей. «Когай», 1985 (япон.).

153. Мураками К и др. Фотоокислительная очистка сточных вод, содержащих ПАВ. «Мидзусери гидзюцу», 1976 (япон.).

154. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. -М.: Химия, 1974. 366 с.

155. Ефремов Н.Ф., Усьяров О.Г. Взаимодействие коллоидных частиц и других микрообъектов на дальних расстояниях и образование периодических коллоидных структур. АН СССР. Успехи химии, 1976, т. XLV , вып. 5. - С. 877-907.

156. Дерягин Б.В. Теория гетерокоагуляции, взаимодействия и слипания разнородных частиц в растворах электролитов //Коллоидный журнал, 1954. -Т. 16, № 16. С.425-430.

157. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. Киев: Наукова думка, 1983. - 239 с. Кинле X., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение. - JL: Химия, 1984.-216 с.

158. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. -М.: Изд-во Воен. акад. хим. защиты, 1972. 127 с.

159. Веницианов E.B., Рубинштейн P.H. Динамика сорбции из жидких сред. М.: Наука, 1983.-237 с.

160. Carman Р.С. Flow of gases though porous media. London Acad. Press., 1956/ Contaminated Wells. Rural Ground water Contamination, 1987, Lewis Publisher Inc., Chelsea, M. 48118.

161. Руководство по химическому и технологическому анализу воды. -М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1973. 274 с.

162. Скобеев И.К. Фильтрующие материалы. -М.: Недра, 1987. 116 с. Аюкаев Р.И. Теоретическое обобщение и промышленный опыт интенсификации работы водоочистных фильтров с высокопористыми материалами: Автореф. дис. докт. техн. наук. -М., 1981. - 43 с.

163. Аюкаев Р.И., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие. -JL: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1985. 117 с.

164. Штефтель В.О. Полимерные материалы: Токсические свойства. Справочник. -Л.: Химия, 1982.

165. Роговин З.А. Основы химии и технологии химических волокон. -М.: Химия, 1974.-Т.2.

166. Перечень материалов и реагентов, разрешенных Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава РФ для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения. 1999.

167. Петрянов И.В., Козлов В.И., Басманов П.И., Огородников Б.И. Волокнистые фильтрующие материалы . -М.: Знание, 1968. 75 с.

168. Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры. М.: Стройиздат, 1992. - 175 с. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. -Л.: Химия, 1979. -175 с.

169. Гальперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Т.1 -М.: Химия, 1981.-384 с.

170. Шевчук Б.И., Приходько В.П., Журба М.Г. Обезжелезивание воды фильтрованием через плавающие загрузки //Химия и технология воды. -Киев, 1980. -Т.З. -№ 1. -С.69-74.

171. Доочистка сточных вод /Журба М.Г., Якимчук Б.Н., Гироль Н.Н. -Кишинев: Молдагроинформ, 1990.- 131 с.

172. Филенко О.Ф. Взаимосвязь биотестирования с нормированием и токсикологическим контролем загрязнения водоемов. Водные ресурсы. 1985. №3, с.130-134.

173. Крайнюкова А.И. Биотестирование в охране вод от загрязнения. Методы биотестирования вод. -Черноголовка, 1988. С.4-14 .

174. Рахманин Ю.А., Михайлова Р.Н. Новые нормативные документы по контролю качества питьевой воды //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1995, №2.

175. Веселовский В.А., Веселова Т.В., Дмитриева А.Г., Маренков B.C. Биотестирование природных вод при помощи полевого портативного флуориметра. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. -Д.: Гидрометеоиздат, 1987. Вып.1. - С.58-63.

176. Методические указания по биотестированию сточных вод с использованием рачка Дафния магна. -М.: Союзводпроект, 1986.

177. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. /Под редакцией И.А.Назарова. М.: Стройиздат, 1977. -228 с.

178. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. В 3-х томах. Под общей редакцией Журбы М.Г. Вологда: ВоГТУ. - 2002.

179. Методические рекомендации по расчету технико-экономических показателей и эколого-экономической оценки эффективности охлаждающих систем оборотного водоснабжения промпредприятий. М.: НИИ ВОДГЕО. - 1990.

180. Унифицированные методы исследования качества вод. Ч.Ш. Методы биологического анализа вод. -М.: СЭВ, 1976.

181. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных процессов и их отбору для финансирования. Утв. Госстроем России, Минфином России. -М.: НПКВЦ «Теринвест», 1994. 102 с.

182. Журба М.Г., Соколов Л.И. Технико-экономическое обоснование инвестиционных проектов водоподготовки //Водоснабжение и санитарная техника. -М., 1990, №2.217218219220221222223224,225.226227.228.229.230.231.

183. Соколов Л.И. Ресурсосберегающие технологии в системах водного хозяйства промышленных предприятий. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов. 1997.-256 с.

184. Скупникова Е.А., Соколов Л.И. Экоград: Учебно-исследовательская деловая игра. -Вологда, 2000. 160 с.

185. Журба М.Г. Микроорошение. Проблемы качества воды. М.: Колос, 1994. -278 с.

186. Аоки М. Введение в методы оптимизации. М.: Наука, 1977. Сафонов Н.А., Квартенко А.Н., Сафонов А.Н. Самопромывающиеся водоочистные установки. -Ровно: РГТУ, 2000. -164 с.

187. Бахвалов Н.С. Численные методы: Учебное пособие. -М.: Наука, 1987. -600с. Попкович Г.С. Автоматизация и диспетчеризация систем водоснабжения и канализации. -М.: Стройиздат, 1987. 192 с.

188. Живилова Л.М., Максимов В.В. Автоматизация водоподготовительных установок и управления водно-химическим режимом ТЭС. Справочное пособие.- М.: Энергоатомиздат, 1986. 280 с.

189. Бабицкий Л. Автоматизированные системы для блока реагентного хозяйства водопроводной станции //Современные технологии автоматизации. -М., 2000, №1. С.58-61.

190. Егоров Д. Автоматизированная система мониторинга и управления водозаборным узлом //Современные технологии автоматизации. -М., 2000, №4. -С.26-31.

191. Пособие по проектированию автоматизации и диспетчеризации систем водоснабжения (к СНиП 2.04.02-84). -М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -59 с.

192. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -144 с.

193. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках. -М.: ИК «Ягорба»-«Биоинформсервис», 1998. -180 с.

194. Говорова Ж.М. Автоматизация водоочистных станций в оптимальном режиме. Экспресс-информ./ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. -М, 2003.- (Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства и ЖКХ, 67.53.19. Вып.4). С.75-79.